灵活和紧的PVDF/PMMA基凝聚合物电解质用于高性能金属电池
Xiangfei Li1, Zhuoyuan Zheng1, Weilong Guo1
1School of Energy Science and Engineering and Jiangsu Key Laboratory of Process Enhancement and New Energy Equipment Technology, Nanjing Tech University, Nanjing, Jiangsu Province, 211816, China.
Macromolecular rapid communications
|December 5, 2024
概括
研究人员开发了一种用于金属电池 (SMB) 的柔性凝膜电解质. 这种新的电解质增强了电池的稳定性,并使得无地石涂层成为可能,为更安全,高性能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
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 金属电池 (SMB) 正在成为离子电池的可行替代品.
- 传统的有机液体电解质在中小企业中存在安全性和稳定性的挑战.
- 凝膜 (GM) 电解质提供了更高的可靠性,但对下一代电池需要增强的电化学和机械性能.
研究的目的:
- 开发一种紧而灵活的凝膜 (GM) 电解质,用于高性能灵活的金属电池.
- 改进转基因电解质的电化学和机械性能,以延长电池寿命和快速充电.
- 解决在灵活的中小企业中无树脂酸盐涂层和剥离的需求.
主要方法:
- 一种灵活的GM是通过凝一个造的聚乙烯化物 (PVDF) /聚甲基甲酸 (PMMA) 混合膜来制造的.
- 测量了开发的GM的离子导电性和离子转移数.
- 在Na/GM/Na3V2(PO4) 3细胞中进行了涂/剥离试验和循环性能,以评估树抑制和稳定性.
- 在曲和扭曲条件下评估了SMB与GM电解质的机械灵活性.
主要成果:
- 开发的GM表现出0.507mS cm-1的离子导电性和0.47.7的离子转移数.
- 在0.8 mA cm-2.2下,在300小时内实现了无树可逆涂层和剥离.
- Na/GM/Na3V2(PO4) 3电池表现出高放电能力和出色的循环稳定性.
- 灵活的SMB保持稳定的输出电压和功能,即使在受到机械应力 (曲/扭曲) 的情况下.
结论:
- 基于PVDF/PMMA的新型GM电解质为高性能柔性金属电池提供了一个有前途的解决方案.
- 开发的GM有效地抑制了树状石的形成,提高了电池的安全性和寿命.
- 这项工作提出了一个新的策略,用于设计用于灵活储能应用的先进凝电解质.
