为高性能金属电池使用的性捐赠接收聚合物改性分离器
Tao Yang1, Xijun Xu1, Suping Chen1
1School of Chemical Engineering and Light Industry, Guangdong University of Technology, Guangzhou, 510006, PR China.
Angewandte Chemie (International ed. in English)
|December 23, 2024
概括
研究人员开发了一种用于金属电池 (LMB) 的新型聚合物修饰分离器 (ArMT@PP). 这种分离器增强了离子传输,并稳定了固体电解质接口,使得无树的阳极和高能量密度电池成为可能.
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
- 聚合物化学 聚合物化学
背景情况:
- 传统的离子电池正在接近它们的能量密度极限.
- 金属电池 (LMB) 提供更高的能量密度,但由于不受控制的离子运输和不稳定的固体电解质接口 (SEI),树的生长面临挑战.
- 分离器修改是克服LMBs这些局限性的关键策略.
研究的目的:
- 合成并应用一种新型的捐赠-接受聚合物 (ArMT) 作为金属电池的分离器修改.
- 为了改善离子运输动力学和稳定固体电解质接口 (SEI) 层.
- 为了使得没有树的涂/剥离,并提高LMB的整体性能和安全性.
主要方法:
- 合成一种具有环和三单元的供体-接受体聚合物 (ArMT).
- 用合成的ArMT (ArMT@PP) 来修改商用聚烯分离器.
- 电化学表征LiArArMT@PP saqLi对称细胞和LiFePO4 saqArMT@PP saqLi全细胞.
主要成果:
- ArMT@PP分离器显示了增强的Li+亲和力和简化溶解,减少离子扩散激活能量和加速Li+迁移.
- 分离器中的三单元有效调节了涂/剥离,促进了稳定的SEI层的形成.
- 在800多小时的时间里,LiFePO4 saqMTAr@PP saqLi对称电池表现出稳定的/剥离,在1200个循环后,LiFePO4 saqMTAr@PP saqLi电池达到127.3 mAh/g,容量保持90.58%.
结论:
- 开发的ArMT@PP分离器通过改善离子传输和SEI稳定性,有效地抑制了树的生长.
- 这一策略显著提高了金属电池的循环稳定性和耐用性.
- 该ArMT@PP分离器代表了发展高能量密度和安全金属电池的有希望的进步.
