跨链聚乙烯电解质的通用共聚化,用于全固态金属电池
Chengjun Lei1, Tiankun Zhou1, Mingjie Zhang1
1State Key Laboratory of Chem/Bio-Sensing and Chemometrics, Joint International Research Laboratory of Energy Electrochemistry, College of Chemistry and Chemical Engineering, Hunan University, Changsha, 410082, China.
这项研究引入了聚1,3-二氧化 (PDOL) 电解质的新配合聚合策略,提高了固态电池的性能. 新型交联PDOL电解质表现出更好的稳定性和导电性,克服了电池开发中的常见挑战.
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:
- 固体聚合物电解质 (SPEs) 对所有固态电池至关重要.
- 聚1,3-二) (PDOL) 电解质具有高导电性,但受到结晶和残留单体的影响.
- 现有的PDOL电解质需要提高稳定性和加工.
研究的目的:
- 使用通用共聚合策略开发高性能PDOL电解质.
- 为了解决基于PDOL的SPEs中的结晶和残留单体问题.
- 为了提高PDOL电解质的热力学稳定性和离子导电性.
主要方法:
- 采用了将LiTFSI和LiDFOB与环氧交联剂集成的共聚化策略.
- 现场聚合方法被用于电解质合成.
- 进行了热力学稳定性,离子迁移,电化学窗口和离子导电性的表征.
主要成果:
- 交联的PDOL电解质表现出极好的热力学稳定性,最高可达100°C.
- 实现了高离子迁移数 (tLi+ = 0.42) 和广泛的电化学窗口 (≈5.0 V 与 Li+/Li).
- 高离子导电率 (4.5×10−4 S cm−1) 和在固态金属电池中强大的性能被证明具有最小的残留单体和没有结晶.
结论:
- 提出的共聚合策略有效地产生稳定,高性能的PDOL电解质.
- 这种方法克服了以前PDOL电解质的关键局限性,使实际应用成为可能.
- 开发的电解质对先进的全固态金属电池具有重大前景.
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