一种抑制电极交叉电流的智能聚合物电解质,用于高安全性离子电池
Tiantian Dong1,2,3, Gaojie Xu1,2,3, Bin Xie1,2,3
1Qingdao Industrial Energy Storage Research Institute, Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess Technology, Chinese Academy of Sciences, Qingdao, 266101, China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|April 4, 2024
概括
一种新的智能聚合物电解质通过在高温下形成保护网络,防止离子电池的热失控. 这一创新提高了电池的安全性,并延长了循环寿命,即使在极端条件下.
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
- 聚合物化学 聚合物化学
背景情况:
- 高温下的电极交叉是离子电池 (LIB) 热失控的主要原因.
- 现有的电解质努力减轻这些高温风险,限制了电池的安全性和性能.
研究的目的:
- 开发一种新型智能聚合物电解质,能够防止LIBs中的热失控.
- 研究高温下聚合物电解质的自我交叉连接机制.
- 评估智能聚合物电解质对电池安全,循环寿命和热稳定性的影响.
主要方法:
- 在位聚合甲基甲基酸盐和烯酸无水化在一个基于苏奇尼尼特的双阴离子深溶性溶剂.
- 制备一种智能聚合物电解质,含有丰富的不和双键.
- 加速速度热量计测试LiCoO2/石墨袋细胞.
- 对LIBs的长期循环绩效评估.
主要成果:
- 智能聚合物电解质在高温下自发形成密集的交联网络,阻碍离子和气体扩散.
- LiCoO2 / 石墨袋式电池没有显示到250°C的热失控.
- 电解质促进了稳定的电极/电解质接口,增强了热强度.
- 一个1.1Ah的LiCoO2/石墨袋式电池在0.2°C的398个循环后保持了96%的容量.
结论:
- 开发的智能聚合物电解质通过创建温度响应的交联结构,有效地抑制了LIBs中的热失控.
- 这种材料显著提高了离子电池的安全性和循环寿命,特别是在高工作温度下.
- 这些发现为开发更安全,更持久的高性能LIB提供了有前途的战略.
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