快速的热关闭深度环氧聚合物电解质,使金属电池的过热自我保护
Zengqi Zhang1,2,3, Gang Li1, Xiaofan Du2,3
1School of Materials Science and Engineering, Ocean University of China, Qingdao, 266100, P. R. China.
Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
|October 29, 2024
概括
这项研究引入了一种用于金属电池 (LMB) 的新型深性聚合物电解质. 电解质提供了增强的安全性与热关闭功能,防止危险的热逃跑和提高电池性能.
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
- 聚合物科学 聚合物科学
背景情况:
- 金属电池 (LMB) 面临着重大安全挑战,主要是树的生长和热失控.
- 现有的电解质往往缺乏强大的安全机制,阻碍了高能量密度LMB的发展.
研究的目的:
- 为LMBs开发一种安全的深柔性聚合物电解质,具有集成的热关闭功能.
- 为了解决金属电池的安全问题和树石问题.
主要方法:
- 一种新型的深性溶剂与甲基纤维素相结合,产生了聚合物电解质.
- 甲基纤维素的疏水性协会会在高温下诱导电解质固化,封装Li+离子.
- 使用加速率热量计测试1Ah袋式电池的热安全性.
主要成果:
- 开发的电解质显著提高了自热温度的开始,从73°C提高到172°C.
- 热失控等待时间延长超过20小时,证明安全性得到改善.
- 实现了卓越的电化学性能,LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2电池在200个循环后保持92%的容量,LiFePO4电池在500个循环后保持90%的容量.
结论:
- 拟议的深性聚合物电解质通过内置的热关闭有效地提高了金属电池的安全性.
- 这项研究为开发更安全,高性能金属电池提供了有希望的途径.
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