提高了Li-S电池性能,使用分散剂/增塑剂辅助修改聚乙烯氧化物) /Li_6.4La₃Zr_1.4Ta_0.6O₁₂固体电解质

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:

• 硫电池 (LSB) 具有高能量密度,但存在安全问题和液体电解质中的聚硫化物转运问题.
• 全固态LSB (ASSLSB) 解决了这些问题,但面临着低离子导电性和差电极/电解质接口的挑战.
• 开发具有高离子导电性的稳定固体电解质对于推进ASSLSB技术至关重要.

研究的目的:

• 为ASSLSBs开发一种新的聚合物/陶复合电解质.
• 为了研究分散剂 (F127) 和增塑剂 (SN) 对电解质性能的协同效应.
• 评估ASSLSBs使用开发的复合电解质的电化学性能和稳定性.

主要方法:

• 使用聚乙烯氧化物,Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12陶粉,多 (F127) 和糖 (SN) 制造复合电解质.
• 复合电解质的离子导电性,接口阻抗和结晶性的表征.
• 用复合电解质和商业硫电极组装和测试ASSLSB.

主要成果:

• 复合电解质在室温下达到1.24 × 10^-4 S cm^-1的离子导电率.
• 分散剂F127阻止了陶粉聚合,而SN降低了晶度和接口阻抗.
• ASSLSB显示出高初始容量1085 mA hg-1和71%的容量保留100个循环后.

结论:

• 与F127和SN共同辅助的添加剂方法有效地提高了ASSLSB的聚合物/陶复合电解质的性能.
• 开发的ASSLSB表现出有希望的高容量,良好的循环稳定性和改进的离子导电性.
• 这项研究提出了一个可行的策略,以克服固态硫电池技术的关键挑战.