通过芳香结构改性多孔聚胺对富含LiF的SEI进行催化,用于稳定的全固态金属电池
Lijie Dai1, Min Cai2, Xuanyi Zhou1
1School of Materials Science and Engineering, Xiangtan University Xiangtan 411105 China jiangjie@xtu.edu.cn wenjuanjiang@xtu.edu.cn biaozhang@xtu.edu.cn.
Chemical science
|January 10, 2025
概括
芳香性多孔有机聚合物 (POP) 通过形成稳定的富含LiF的接口来增强聚乙烯氧化物固态聚合物电解质,抑制树突并改善电池寿命.
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:
- 基于聚乙烯氧化物 (PEO) 的固态聚合物电解质 (SPEs) 为金属电池提供了更安全的替代品.
- PEO-金属接口遭受副作用和不均的沉积,导致树的生长和减少电池寿命.
- 富含LiF的固体电解质接口 (SEI) 层对于缓解这些问题至关重要.
研究的目的:
- 研究多孔有机聚合物 (POP) 中芳香结构作为基于PEO的SPE中的填充剂的影响.
- 探索POPs在催化形成富含LiF的SEI层中的作用.
- 评估POPs对树抑制和电池周期寿命的影响.
主要方法:
- 具有芳香和非芳香结构的多孔有机聚合物 (POP) 的合成.
- 将POPs作为填充剂纳入基于PEO的固态聚合物电解质中.
- 描述SEI层的组成和形态.
- 使用修改后的SPEs,对金属电池进行电化学测试.
主要成果:
- 含有芳香基的POP有效催化了LiTFSI的分解,从而形成了一个稳定的富含LiF的SEI层.
- 芳香性POPs的存在显著抑制了树突的生长.
- 铁酸盐 (LFP) /电池在1C和100°C的500个循环后显示出103mA/hg-1的放电能力.
结论:
- 在POPs中的芳香结构是形成基于PEO的SPEs中稳定,富含LiF的SEI层的关键.
- 这种方法为提高固体电解质矩阵和SEI层的稳定性提供了一个有希望的策略.
- 这些发现为开发更安全,更持久的金属电池铺平了道路.


