在现场聚合固态电解质使无机有机双层SEI薄膜用于稳定的金属电池
Xiaodan Li1, Qiwei Liu1, Yucheng Wang1
1School of Environment and Energy, Guangdong Provincial Key Laboratory of Advanced Energy Storage Materials, South China University of Technology, Guangzhou, 510006, P. R. China.
有机 perfluorodecanoic 酸 (PFDA) 启动了用于固态金属电池的 1,3-二氧化 (PDOL) 的聚合. 这增强了离子导电性,并创建了一个稳定的双层固体电解质介相 (SEI),以提高电池性能.
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
- 聚合物化学 聚合物化学
背景情况:
- 固态金属电池提供高能量密度和安全性.
- 挑战包括聚合物电解质性能差以及不稳定的固体电解质介相 (SEI).
研究的目的:
- 开发一种用于在位聚合1,3-二氧化 (PDOL) 的新型发起剂.
- 为了增强PDOL电解质的电化学特性,并稳定金属接口.
主要方法:
- 使用有机 perfluorodecanoic 酸 (PFDA) 作为启动剂的 1,3-dioxolane 的现场聚合.
- 由此产生的聚合物电解质 (P-PDOL) 的电化学表征.
- 使用实验和理论方法分析固体电解质间相 (SEI).
主要成果:
- 该P-PDOL电解质表现出增强的离子导电性和更广泛的电化学窗口.
- 在金属阳极上形成了双层SEI (有机PFDA衍生层和LiF层).
- 双层SEI有效地抑制了树的生长,并适应了体积变化.
- 对称细胞实现了1400小时的稳定循环.
- 在300多个周期中,LiFePO4的完整细胞被证明是P-PDOL.
结论:
- PFDA是为固态金属电池制造高性能PDOL电解质的有效发起者.
- 开发的双层SEI显著提高了金属阳极的稳定性.
- 这一战略为推进固态金属电池技术提供了一个有前途的途径.
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