一种具有动态三维无机/有机混合网络的自愈复合复合固体电解质,用于灵活的全固态金属电池
Ying Jiang1, Kai Chen1, Jinping He1
1National & Local United Engineering Laboratory for Power Battery, Department of Chemistry, Northeast Normal University, Changchun 130024, China.
Journal of colloid and interface science
|September 18, 2024
概括
这项研究开发了用于金属电池的自愈复合体固体电解质 (CSE). 这种新材料显示出更好的离子导电性和稳定性,为更安全,更灵活的电池铺平了道路.
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:
- 复合固体电解质 (CSEs) 对全固态金属电池具有前景.
- 现有的CSE面临的挑战包括不良的接口兼容性,树生长和膜损伤.
研究的目的:
- 开发一种具有增强性质和自我愈合能力的新型CSE.
- 解决现有CSE在实际电池应用中的局限性.
主要方法:
- 通过使用聚氨 (PBHL) 和修改为西兰的Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12 (LLZTO@DDB) 填充剂合成了一个CSE (PBHL@LLZTO@DDB).
- 利用二硫化物键交换反应来创建一个动态的3D混合网络.
- 研究了材料的离子导电性,电化学稳定性和自我愈合特性.
主要成果:
- 在聚合物矩阵内实现LLZTO填充剂的均分散.
- 在30°C时获得的Li+导电率为1.24 ± 0.08 × 10-4 S cm-1.
- 将电化学稳定性窗口扩展到5.16V与Li+/Li.
- 由于组合的和二硫化物键,表现出出色的自我愈合特性.
- 在环境温度下,在全固态对称和全电池中表现出卓越的循环性能.
结论:
- 开发的PBHL@LLZTO@DDB CSE为下一代电池提供了一个有前途的解决方案.
- 该材料的自我修复能力提高了耐用性和灵活电子产品的潜力.
- 这项工作有助于提高固态金属电池的安全性和性能.
