在现场增长战略中,为安全和稳定的硫电池建造"四合一"隔离器,配有功能化的聚酸涂层
Xinxin Dong1, Weiwen Gu1, Xin Tong1
1State Key Laboratory of Organic-Inorganic Composites, Center for Fire Safety Materials, Beijing University of Chemical Technology, Beijing, 100029, P. R. China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|March 1, 2024
概括
一种新型的阻燃涂层,InC-HCTB,解决了硫电池 (LSB) 的关键挑战. 这种涂层增强了导电性,抑制了聚硫化物穿,并防止了状岩的生长,以获得更安全,更稳定的LSB.
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:
- 硫电池 (LSB) 提供了高的理论能量密度,但面临着挑战,包括导电性差,聚硫化物 (LiPS) 穿效应,树形成和易燃性.
- 这些问题阻碍了LSB技术的商业可行性和广泛采用.
研究的目的:
- 开发用于聚烯分离器的多功能涂层,以克服LSB的局限性.
- 通过一种新的阻燃添加剂来提高LSB的安全性,稳定性和性能.
主要方法:
- 在聚烯分离器上制造"四合一"功能化涂层 (InC-HCTB),使用在碳纳米管上通过现场生长策略培养的聚酸.
- 研究涂层对离子和电子导电性的影响,LiPS穿抑制,树抑制和火焰阻燃性.
- 模拟和验证气相激素捕获和凝聚相炭层保护机制,以防火焰阻燃.
主要成果:
- InC-HCTB涂层创建了一个增强的导电网络,改善了离子和电子导电性.
- 观察到有效抑制LiPS穿效应,导致显著的电池性能:1170.7mAhg-1在0.2C和只有0.0436%的容量退化超过800个周期在1C.
- 涂层起到了离子迁移网络的作用,阻碍了树的生长,并通过激素捕获和炭层形成显示出显著的阻燃性.
结论:
- 易于在现场增长的战略成功地产生了"四合一"功能分离器涂层 (InC-HCTB).
- InC-HCTB证明了作为安全和稳定的硫电池的大规模制造的添加剂的巨大潜力.
- 这种方法为推动LSB技术向商业应用提供了一个有希望的解决方案.
