准固态Li电池的进步:使用LATP多孔陶膜和透离子液体的刚性混合电解质
Deborath M Reinoso1,2, Carmen de la Torre-Gamarra1, Antonio J Fernández-Ropero1
1Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales e Ingeniería Química, Universidad Carlos III de Madrid, Avda. Universidad 30, Leganés 28911, Spain.
ACS applied energy materials
|March 1, 2024
概括
研究人员通过将离子液体与多孔陶相结合,开发了一种用于先进电池的新型混合电解质. 这种新材料具有高离子导电性和广泛的电化学窗口,提高了电池的性能和安全性.
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
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 离子电池技术需要先进的电解质来储存下一代能源.
- 当前的电解质在导电性,安全性和电化学稳定性方面面临着挑战.
研究的目的:
- 开发具有增强性能的新型混合电解质,以提高电池性能.
- 为了研究离子液体和多孔陶支之间的协同作用.
主要方法:
- 通过使用玉米粉作为孔前物进行固态烧结来制造多孔的LATP陶.
- 用离子液体 (Pyr14TFSI) 和盐 (LiTFSI) 溶液透多孔陶.
- 混合电解质的离子导电性,离子转移数和电化学窗口的表征.
主要成果:
- 混合电解质显示出高离子导电性 (≤10−3 S·cm−1 在303 K) 和改进的离子转移数.
- 实现了广泛的电化学窗口 (4.7-4.9 V vs Li+/Li),表明增强了稳定性.
- 使用混合电解质的Li/LiFePO4电池显示出高容量保留 (150 mAh·g−1在C/30,60 mAh·g−1在1C).
结论:
- 毛孔的LATP结构通过限制TFSI-离子对Li+电荷运输产生重要影响,从而提高性能.
- 开发的混合电解质是裸体LATP的优质替代品,并且比传统的有机电解质更安全.
- 这项工作为开发高性能,安全的电解质用于先进的储能设备提供了有前途的途径.
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