多功能溶剂分子实现金属电池的高性能弹性聚合物电解质
Pimchanok Nipatwarakan1,2, Junlin Song1,2, Yujie Cui1,2
1State Key Laboratory of Chemical Resource Engineering, Beijing Key Laboratory of Electrochemical Process and Technology for Materials, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, P. R. China.
这项研究引入了三-N,N-二甲基胺 (TFDMA) 来修改固态金属电池的热塑性聚氨 (TPU) 电解质,显著改善离子导电性和稳定性,同时抑制树的生长.
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:
- 固态聚氨电解质提供弹性,以改善金属电池的界面离子传输.
- 纯聚氨电解质具有有限的Li+导电性,阻碍了它们的实际应用.
研究的目的:
- 为了提高热塑性聚氨 (TPU) 电解质的Li+导电性和界面稳定性.
- 开发一个复合电解质 (TPU-TFDMA) 使用三-N,N-二甲基胺 (TFDMA) 固态金属电池.
主要方法:
- 用三-N,N-二甲基胺 (TFDMA) 修改TPU电解质.
- 实验性表征 (例如,离子导电性测量,转移数的确定).
- 理论模拟以了解界面相互作用和离子运输机制.
主要成果:
- 这种TPU-TFDMA复合电解质的离子导电率为1.53 × 10-3 S cm-1和Li+转移数为0.50.
- TFDMA 增强了机械性能,界面稳定性,并通过-结合相互作用抑制了树的生长.
- 观察到改善了Li+解离,降低了Li+溶解能量,以及TFSI-固定化.
结论:
- 开发的TPU-TFDMA电解质表现出极好的Li+运输性能和机械性能.
- 实现了Li对称细胞 (>2500小时) 和LiFePO4全细胞 (130 mAh g-1在0.5 C后320个周期) 的稳定循环.
- TFDMA是高性能固态金属电池的一个有前途的添加剂.
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