碳酸纳米晶体的可控生长在原改性聚乙烯分离器上,具有高离子运输效率和稳定的循环循环

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
• 纳米技术纳米技术

背景情况:

• 金属电池的商用聚乙烯 (PE) 分离器有不良的热稳定性,电解质湿透性和安全问题.
• 由于这些固有的局限性,现有的分离器限制了电池性能和寿命.

研究的目的:

• 开发一种高性能复合材料分离器,具有增强的热稳定性,机械强度和电化学性能.
• 为解决与金属电池中的传统PE分离器相关的安全问题.

主要方法:

• 采用了一种仿生策略,灵感来自生物矿物形成.
• 一层原蛋白在PE分离器上自组装,然后与碳酸 (CaCO3) 纳米晶体进行矿化,形成Mc@CaCO3-PE复合物.
• 评估了复合材料分离器的结构,热,机械和电化学性能.

主要成果:

• 麦克@CaCO3-PE分离器显著提高了热稳定性和机械强度.
• 实现了优异的电解质可湿性,电解质吸收率为161.6%.
• 分离器证明了改进的离子转移率 (0.82),促进了Li+溶解,促进了稳定的固体-电解质介相 (SEI) 形成,并使Li 离子Li 对称细胞能够稳定循环超过1200小时.

结论:

• 生物模拟Mc@CaCO3-PE复合材料分离器为高性能金属电池提供了一个有前途的解决方案.
• 这种方法为设计具有更好的安全性和电化学特性的先进复合材料分离器提供了有价值的策略.