用于金属电池的交联复合体固体电解质的合理设计
Changhao Tian1, Mengyuan Song1, Jiantao Tang1
1Department of Chemistry, Collaborative Innovation Center of Chemistry for Energy Materials, Shanghai Key Laboratory of Molecular Catalysis and Innovative Materials, Institute of New Energy, Fudan University, Shanghai 200438, China.
一种新的复合体固体电解质 (CSE) 结合Li1.5Al0.5Ge1.5 (LAGP) 提高了电池的性能. 这种固态电解质显示出更安全,高性能离子电池的更好的离子导电性和稳定性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 固态化学 固态化学
背景情况:
- 固态电解质 (SSEs) 面临着在固体与固体接触的界面问题方面的挑战.
- 开发稳定和导电性SSE对于先进的电池技术至关重要.
研究的目的:
- 通过将Li1.5Al0.5Ge1.5(PO4)3 (LAGP) 整合到聚乙烯碳酸盐 (PVCA) 和乙氧化三甲基三酸盐 (ETPTA) 基质中,创建一个交联复合体固体电解质 (CSE).
- 研究全固态电池的新型PEL电解质的电化学特性和界面行为.
主要方法:
- 在现场的热聚合被用来合成聚乙烯碳酸盐 (PVCA) - - 乙氧化三甲基三烯酸盐 (ETPTA) - - 1.5Al0.5Ge1.5PO43 (LAGP) (PEL) 复合固体电解质.
- 进行了电化学表征,包括离子导电性,Li+转移数和电化学稳定性窗口测量.
- 所有固态硬币电池 (NCM622红PEL红Li) 被组装并测试了循环性能.
主要成果:
- 由于LAGP的结合,PEL电解质显示出显著增强的离子导电性 (1.011 × 10-4 S cm-1) 和0.451的Li+转移数 (Li+) .
- 获得了4.68V的改进的电化学稳定窗口.
- 组装后的NCM622 PaddyPEL PaddyLi硬币电池表现出较低的界面电阻,初始放电能力为169.7 mA h g-1 ,在0.2 C的100个周期内保持70%的容量.
结论:
- 开发的交联复合体固体电解质 (PEL) 有效地解决了固态电池的接口挑战.
- 增强的电化学特性和循环稳定性使PEL成为高性能和安全的全固态离子电池的有希望的候选人.
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