操纵聚合物-在-双盐电解质的离子导电性和界面兼容性使得延长温度的准固体金属电池成为可能
Wentao Lin1, Dengjie Chen2, Jing Yu3
1College of Chemistry and Chemical Engineering, Zhongkai University of Agriculture and Engineering, Guangzhou 510225, China; College of Chemistry and Materials Science, Guangdong Provincial Key Laboratory of Functional Supramolecular Coordination Materials and Applications, Guangdong Engineering & Technology Research Centre of Graphene-Like Materials and Products, Jinan University, Guangzhou 510632, China.
Journal of colloid and interface science
|April 9, 2024
概括
高度混合双盐聚合物-盐电解质 (HDPEs) 提高了离子导电性和界面稳定性,使金属电池更安全,温度更广. 这种配方也显示出对金属电池的前景.
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:
- 固体聚合物电解质 (SPEs) 对金属电池 (LMB) 是有前途的,但其离子导电性差,界面不稳定.
- 目前的SPE限制了更安全,高性能LMB的广泛应用.
研究的目的:
- 开发高度混合双盐聚合物-盐电解质 (HDPEs),以提高离子导电性,接口兼容性和LMB的广泛温度操作.
- 研究HDPE在金属电池中的潜力.
主要方法:
- 混合双盐电解质的配方优化与二三甲硫尼胺和二氧化.
- 电化学特性包括离子导电性,转移数和氧化稳定性.
- 在不同温度 (0,30,60°C) 下进行电池性能测试 (LiFePO4水电池HDPE-0.6水电池).
- 理论计算和X射线光电子光谱 (XPS) 用于相间分析.
- 用相应的盐来调整金属电池的配方.
主要成果:
- 优化的HDPE-0.6电解质显示出高离子导电率 (0.536-1.28mS cm-1从0-60°C) 和高转移数 (0.6).
- 观察到电流采集器的微不足道腐蚀和高电化学氧化稳定性 (>4.8V与Li/Li+相比).
- 在广泛的温度范围内,LiFePO4水HDPE-0.6水电池表现出卓越的放电能力,速度能力和循环稳定性.
- 在金属电池中,HDPE-0.6-Na显示出高容量保留率 (98.6%在300个循环后).
结论:
- 开发的准固体HDPE为LMBs提供了增强的离子导电性,改善的界面稳定性和高安全性.
- 该配方策略具有多功能性,适用于金属电池,使其能够在广泛的温度下工作.
- 高密度乙烯 (HDPE) 是下一代储能器件的一个有前途的电解质平台.
