在现场聚合一种自我愈合的基于聚烯胺的eutectogel作为离子电池的电解质
Xinru Li1,2, Zhongxu Li1,2, Zixian Guo1,2
1School of Materials Science and Engineering, State Key Laboratory of Silicon and Advanced Semiconductor Materials, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China.
ACS applied materials & interfaces
|July 9, 2024
概括
为灵活的离子电池开发了一种新型的自愈eutectogel电解质. 这种先进的凝克服了树的生长和结问题,在苛刻的条件下实现了稳定,高性能的能量存储.
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:
- 柔性电池的传统水凝电解质面临诸如阳极状物生长,副作用和结失败等挑战.
- 这些局限性阻碍了可靠的离子电池的开发和实际应用,特别是对于灵活的设备.
研究的目的:
- 开发一种自我愈合和可拉伸的固态电解质,以提高离子电池的性能.
- 解决灵活的离子电池中传统水凝的局限性.
主要方法:
- 通过在位紫外线聚合物化在聚烯胺基质中固定ZnCl2深溶解剂 (DES) 来合成深溶解剂-烯胺溶解凝 (DA-ETG).
- DA-ETG的特点是其在固态离子电池中的机械性能,离子导电性和电化学性能.
主要成果:
- 欧特格尔电解质表现出极好的机械强度 (0.6 MPa断裂强度) 和高离子导电性 (6.4 × 10^-4 S cm^-1).
- 使用DA-ETG的离子电池表现出高容量 (580 mAh g^-1 在0.1 A g^-1),特殊的速率能力 (234 mAh g^-1 在5 A g^-1),以及显著的循环稳定性 (85%的容量保留在2000个循环后在2 A g^-1).
- 在现场聚合增强了电极-电解质接触,降低了内部电阻,并提高了长期稳定性,而自愈特性允许设备重复使用.
结论:
- 开发的自我愈合和可拉伸的eutectogel电解质显著提高了固态离子电池的性能和耐用性.
- 这种材料为开发能够承受机械应力和极端温度的坚固可靠的灵活储能器件提供了有前途的解决方案.
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