本质上安全的金属电池由热电化学兼容的现场聚合固态电解质启用
Shi-Jie Yang1, Hong Yuan1, Nan Yao2
1Advanced Research Institute of Multidisciplinary Science, School of Materials Science & Engineering, Beijing Institute of Technology, Beijing, 100081, China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|June 28, 2024
概括
这项研究引入了一种新的固态电解质,用于金属电池 (LMB),使用现场聚合. 这种新型电解质增强了热稳定性和安全性,防止了树岩的形成和火灾,从而延长了电池的寿命.
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:
- 在现场聚合的固态电解质具有高导电性,但在金属电池 (LMB) 中受到状物生长,接口降解和不良热稳定性的影响.
- 这些限制限制了高能LMB的寿命和安全性.
研究的目的:
- 开发一种新的现场聚合电解质,以提高LMB的热安全性和接口兼容性.
- 为了应对高能LMBs中树形成,接口降解和有限寿命的挑战.
主要方法:
- 1,3-二氧化与1,3,5-三甘油异酸盐 (TGIC) 作为在位聚合的交联剂的1,3-二氧化的共聚合.
- 研究TGIC在增强电解质聚合物结构和使碳形成机制成为阻燃性方面的功能作用.
- 分析TGIC衍生的有机丰富的介面相对其对接口侧反应和涂层的影响.
主要成果:
- 新型电解质表现出增强的热安全性和改进的与阳极的接口兼容性.
- 独特的碳形成机制提供了阻燃性,消除了电池的火灾风险.
- 来自TGIC的介相有效抑制副作用,并促进统一的涂层.
- 本质上安全,不易燃的LMB在极端温度下 (高达130°C) 显示出出色的电化学性能.
结论:
- 使用TGIC的功能聚合物设计为开发安全和高性能金属电池提供了有前途的方法.
- 该战略解决了关键的安全问题,并提高了先进的储能应用的电化学稳定性.
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