聚乙烯化物-六烯合聚合物/Li6PS5Cl凝复合电解质的合成和性能,用于固态电池
Xinghua Liang1, Xueli Shi1, Lingxiao Lan1
1Guangxi Key Laboratory of Automobile Components and Vehicle Technology, Guangxi Transportation Industry Key Laboratory of Vehicle-Road-Cloud Integrated Cooperation, Guangxi University of Science & Technology, Liuzhou 545006, China.
Gels (Basel, Switzerland)
|March 27, 2024
概括
这项研究开发了用于更安全的离子电池的新型硫化物凝复合电解质 (GCE). 新的GCE显示出高离子导电性和在固态电池中表现出色.
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:
- 凝电解质比离子电池中的液体电解质具有优势,包括减少泄漏和非爆炸性特性.
- 凝电解质开发的挑战包括低室温离子导电性和高界面阻抗.
- 固态电池对于提高安全性和能量密度是可取的.
研究的目的:
- 开发一种新的硫化物凝复合电解质 (GCE),其离子导电性和界面性能得到改善.
- 为了研究离子电池中GCE的性能.
- 为设计高性能固态电池提供新的策略.
主要方法:
- 制备基于聚乙烯化物) - 六烯 (PVdF-HFP) 的凝复合电解质薄膜,其中包含Li6PS5Cl (LPSCl) 和LiClO4,通过热固化工艺.
- 准备好的GCE的离子导电性和离子转移数的表征.
- 组装和电化学测试LiFePO4干GCE干Li电池,以评估速度和循环性能.
主要成果:
- 在PVdF-HFP矩阵中含有1%LPSCl的GCE在25°C时达到1.27 × 10^-3 S·cm^-1的离子导电率.
- 在优化的GCE中观察到0.63的高离子转移数.
- 组装的 LiFePO4 蓄电池和 GCE 蓄电池表现出极好的速率能力 (130 mAh·g^-1 在 1 C) 和循环稳定性 (93% 容量保留在 100 个循环后在 0.1 C).
结论:
- 开发的硫化物凝复合电解质对固态离子电池显示出重大前景.
- GCE具有高离子导电性和良好的电化学性能,解决了传统凝电解质的关键局限性.
- 这项研究为制造具有更高安全性和能量密度的先进固态电池提供了有效的策略.
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