在FEC对固态电池的现场聚合深度环节性电解质的有益作用
En-De Fu1, Ya-Ting Zhang1, Chang-Lu Zheng1
1Institute of New Energy Material Chemistry, School of Materials Science and Engineering, Nankai University, Tianjin 300350, China.
ACS applied materials & interfaces
|January 24, 2025
概括
将乙烯碳酸盐 (FEC) 添加到以欧基聚合物电解质中,可显著提高离子导电性和阳极稳定性. 这种修改提高了固态电池的性能,为先进的储能解决方案铺平了道路.
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
- 聚合物科学 聚合物科学
背景情况:
- 基于eutectic的聚合物电解质为固态电池提供类似离子液体的特性.
- 修改对于提高离子导电性和阳极兼容性至关重要.
研究的目的:
- 为了研究乙烯碳酸盐 (FEC) 添加剂对以欧基为基础的聚合物电解质的影响.
- 优化电解质特性,以提高固态电池的性能.
主要方法:
- 在现场聚合聚乙烯甘二烯酸盐 (PEGDA) 用深度环氧化溶剂 (LiTFSI:N-甲基胺) 和纤维.
- 系统地改变FEC含量以修改复合电解质.
- 电化学表征包括离子导电性,转移数和电化学窗口测量.
- 在完整电池中分析阳极接口稳定性和LiFePO4阴极性能.
主要成果:
- 在室温下,离子导电率增加了三倍,达到8.93 × 10^-4 S cm^-1,具有最佳的FEC含量.
- 离子转移数提高了四倍,达到0.405.5.
- 电化学窗口从3.5V扩大到4.8V.
- 由于富含LiF的介面相,提高了阳极稳定性.
- 改进了LiFePO4的动态性和可逆性,在1°C下300次循环后达到124.1 mAh g^-1的功率.
结论:
- 乙烯碳酸盐是一种有效的添加剂,可以增强基于eutectic的聚合物电解质.
- 改性电解质显示出优异的离子导电性,电化学稳定性和与阳极的兼容性.
- 这些发现支持开发具有更高安全性和性能的先进固态电池.
