液体金属装载分子:用于聚合物固态电解质的专用树脂阻塞填充剂
Shangshu Qian1,2, Haojie Zhu3, Chuang Sun1
1College of Chemical and Biological Engineering, Zhejiang University, Hangzhou, 310058, China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|February 20, 2024
概括
这项研究引入了一种新的复合电解质,用于更安全,更高能量的金属电池 (LMB). "LM-MS-PEO"材料增强了离子导电性,并有效地抑制了树的生长,从而提高了电池性能.
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
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 全固态金属电池 (LMB) 承诺高能量密度和安全性.
- 聚乙烯氧化物 (PEO) 是一种常见的固态电解质 (SSE),但患有树突和低离子导电性.
- 改善SSE对于下一代电池至关重要.
研究的目的:
- 开发一种复合电解质,增强离子导电性,并防止在LMB中形成树.
- 研究分子 (MS) 和液体金属 (LM) 在基于PEO的SSE中的作用.
- 提高所有固态LMB的安全性和周期寿命.
主要方法:
- 将分子 (MS) 作为惰性填充剂和液体金属 (LM) 作为功能模块集成到聚乙烯氧化物 (PEO) 中.
- 形成一个"LM-MS-PEO"复合物,同时作为SSE和树保护层.
- 对离子运输和树抑制机制的理论和实验研究.
主要成果:
- 在PEO内均分布LM,防止聚合并有效地阻断树突.
- 由于MS,PEO结晶性降低和离子导电性改善.
- 与40°C的原始PEO相比,LM-MS-PEO的离子导电率增加了四倍.
- 使用复合电解质的LMB的稳定周期寿命长4到5倍.
结论:
- "LM-MS-PEO"复合材料作为有效的SSE和对树突的强大屏障.
- 复合材料显著提高了离子导电性和电池周期寿命.
- 这种方法为开发安全和高性能全固态金属电池提供了有前途的战略.
