基于PVDF和triblock聚合物纳米微观体固态聚合物电解质用于金属电池的超分子导电交联网络的联合构建
Shuru Wu1, Chengyu Wang1, Shuanghui Li1
1Fujian University High-Efficiency Battery Engineering Research Center, Fujian Key-Laboratory of Polymer Materials, College of Chemistry and Materials Science, Fujian Normal University, Fuzhou, Fujian 350007, China.
ACS applied materials & interfaces
|May 21, 2024
概括
这项研究引入了一种新的聚合物固态电解质,使用PVDF和PCL-PEG-PCL用于先进的金属电池. 它提供高导电性和稳定性,克服了传统电解质的局限性.
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:
- 金属电池面临着不均的涂层和低导电性的挑战.
- 传统的聚乙烯氧化物) 电解质受到低离子转移和与金属的反应性限制.
研究的目的:
- 为高容量可充电金属电池开发一种新型聚合物固态电解质.
- 解决当前电解质的局限性,包括树石形成和安全问题.
主要方法:
- 采用一种超分子方法,使用聚乙烯化物 (PVDF) 和一个triblock共聚合物 (PCL-PEG-PCL).
- 研究了功能组 (碳,乙氧,C-F部分) 在创建快速Li+导电网络中的作用.
- 在LiFePO4电池中制造和测试聚合物固态电解质.
主要成果:
- 实现了高离子导电性 (1.4 × 10−3 S cm−1) 和扩大的电化学窗口 (5.2 V).
- 证明了高的离子转移数 (tLi+ = 0.63) 和与金属的优异的界面兼容性.
- 带有新电解质的细胞在1000个循环后显示出超过91.3%的容量保留.
结论:
- 这种新型的高分子聚合物电解质增强了协调,形成了一个稳定的,多通道的Li+导电网络.
- 这种电解质有效地抑制了树岩的形成,并提高了电池的性能和安全性.
- 开发的材料显示了下一代高能量密度金属电池的重大前景.
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