在现场形成的凝聚合物电解质能够为高性能金属电池提供稳定的固体电解质接口
Qingfei Hao1, Jiawei Yan1, Ying Gao1
1Key Laboratory for Anisotropy and Texture of Materials, Ministry of Education, School of Materials Science and Engineering, Northeastern University, Shenyang 110819, China.
这项研究通过使用乙烯碳酸盐的新型凝聚合物电解质来创建稳定,均的固体电解质间相 (SEI) 来增强金属电池. 这提高了电池寿命和性能,这对于高能耗应用至关重要.
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:
- 高压金属电池中的碳酸盐电解质产生不稳定的固体电解质界面 (SEI).
- 不均和机械弱的SEI层阻碍了电池的性能和寿命.
研究的目的:
- 为金属电池开发一种均且机械坚固的SEI.
- 为了提高高压金属电池的循环稳定性和容量保留.
主要方法:
- 包含基于poly ((hexamethylene diisocyanate) 在位聚合的凝聚合物电解质 (GPE).
- 使用乙烯碳酸盐 (FEC) 作为添加剂,在金属阳极上形成富含LiF的SEI.
- 测试Li对称电池和Li/LiFePO4和Li/NCM811电池配置.
主要成果:
- 在700小时内实现了对称电池的稳定循环,并抑制了副产品的形成.
- 在1C的/FePO4电池中,经过800个循环后,已经证明了91%的容量保留.
- 在0.5°C的Li/GPE-FEC/NCM811电池中,在300个循环后获得了82%的容量保留.
结论:
- 富含LiF的SEI战略显著提高了SEI的一致性和机械稳定性.
- 开发的GPE-FEC系统为高压金属电池提供了高性能和长周期寿命.
- 这种方法支持高能量密度可充电金属电池的发展.
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