共价有机框架增强型固体聚合物电解质用于金属电池.
Bingyi Ma1, Lei Zhong1, Sheng Huang2
1School of Chemical Engineering and Technology, Sun Yat-sen University, Guangzhou 510275, China.
Molecules (Basel, Switzerland)
|April 27, 2024
概括
本研究介绍了一种灵活的聚乙烯氧化物-共价有机框架 (PEO-COF) 固体电解质,用于金属电池. 该PEO-COF膜增强了离子的运输和稳定性,使得无树的电池循环和提高了性能.
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
- 聚合物科学 聚合物科学
背景情况:
- 固态金属电池 (LMB) 需要具有高离子导电性,机械稳定性和广泛的电化学窗口的电解质.
- 联有机框架 (COF) 为离子运输和可调节的功能组提供有序通道,使其对固体电解质应用具有前景.
研究的目的:
- 开发一种灵活的聚乙烯氧化物-COF-LZU1 (PEO-COF) 固体电解质膜,以提高LMB的性能.
- 研究COF结合对离子转移数,机械强度和电化学稳定性的影响.
主要方法:
- 制造一个灵活的PEO-COF电解质膜.
- 离子导电性,离子转移数和机械性质的表征.
- 电化学测试LiFePO4的PEO-COF/Li和Li/Li对称电池.
主要成果:
- PEO-5%的COF-LZU1电解质实现了0.43的高离子转移数,明显高于整洁的PEO (0.18).
- 电解质证明了无树的沉积和改善了LiFePO4PEO-COF/Li细胞的循环稳定性,在200个循环后保持了80%的容量.
- 与PEO-COF相比,与PEO相比,具有PEO-COF的Li/Li对称电池在各种电流密度下表现出更好的工作稳定性.
结论:
- 将COF-LZU1纳入PEO显著提高了固体电解质的综合性能.
- 电解质PEO-COF显示出很大的应用潜力,用于长循环的固态金属电池.
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