一种完全无形的,动态的交联聚合物电解质,用于在零下温度下运行的硫电池
Juan Zhang1, Jia Chou1, Xiao-Xi Luo1
1CAS Key Laboratory of Molecular Nanostructure and Nanotechnology, CAS Research/Education Centre for Excellence in Molecular Sciences, Beijing National Laboratory for Molecular Sciences (BNLMS), Institute of Chemistry, Chinese Academy of Sciences (CAS), 100190, Beijing, P. R. China.
Angewandte Chemie (International ed. in English)
|December 14, 2023
概括
研究人员开发了一种用于硫电池的新型固体聚合物电解质,使零下运行成为可能. 这一进步提高了电动交通在各种环境条件下的电池性能.
科学领域:
- 电化学 电化学 电化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物科学 聚合物科学
背景情况:
- 固态硫电池为电力运输提供安全,高能储能.
- 当前的晶体聚合物电解质限制了离子的移动性,阻碍了零下温度的操作.
- 液体塑化剂可以提高导电性,但会损害机械和接口稳定性.
研究的目的:
- 为固态硫电池开发一种聚合物电解质,能够在零度以下的温度下工作.
- 在聚合物电解质中增强离子导电性,机械强度和界面稳定性.
主要方法:
- 在Li+导电线性聚合物矩阵中引入球形超分支固体聚合物可塑剂.
- 形成一个集成的动态交联聚合物网络.
- 准备一个半固体聚合物电解质,其固体质量含量高于90%.
主要成果:
- 交联的聚合物网络在广泛的温度范围内保持无形状态,包括零下温度.
- 准固体电解质在低温下表现出快速的Li+导电性,高机械强度和稳定的接口.
- 固态硫电池在低至-10°C的温度下表现出高可逆容量和延长周期寿命.
结论:
- 新型动态交联聚合物电解质在复杂的环境条件下实现了高效的固态硫电池运行.
- 这项技术解决了传统聚合物电解质在低温储能应用中的局限性.


