通过现场聚合在自支的多孔石榴框架内构建高性能复合固体电解质

科学领域:

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背景情况:

• 复合固体电解质 (CSEs) 对于开发安全,高能量密度的固态金属电池 (SSLMB) 至关重要.
• 一个关键的挑战是实现SSLMB在CSE内部的高离子导电性和优异的接口兼容性.

研究的目的:

• 通过在多孔陶支架内的现场聚合开发一种新的CSE.
• 提高离子导电性和固体电解质-电极接口完整性,以提高SSLMB的性能.

主要方法:

• 一个单体在一个自我支的多孔陶Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12 (LLZT) 中的现场聚合.
• 合成的CSE的离子导电性,转移数和电化学稳定性的表征.
• 组装和测试一个Li的电池电池CSE的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2电池.

主要成果:

• 合成的CSE表现出高离子导电性 (1.117mS cm-1),转移数为0.627,电化学稳定性高达5.06V.
• 在0.5°C和30°C的400个循环后,LiidiyeCSEidiyeLiNi0.8Co0.1Mn0.1O2电池实现了61%的容量保留.
• 在现场聚合策略成功地整合了陶和聚合物组件,提高了界面兼容性.

结论:

• 开发的CSE,在一个多孔的LLZT支架内利用现场聚合,为高性能SSLMB提供了可行的策略.
• 这种方法有效地提高了离子导电性和接口稳定性,解决了固态电池开发的关键挑战.
• 该方法适用于各种陶,聚合物电解质和电池系统,有望在能源存储中得到更广泛的应用.