基于阻燃聚胺的准固体聚合物电解质,使高性能和安全的离子电池成为可能
Xiaoxuan Wei1, Yurui Deng1, Xiangming Hu1
1College of Safety and Environmental Engineering, Shandong University of Science and Technology, Qingdao, Shandong 266590, China; State Key Laboratory of Disaster Prevention and Ecological Protection in Open-pit Coal Mines, Shandong University of Science and Technology, Qingdao, Shandong 266590, China.
这项研究引入了一种新型的阻燃准固体聚合物电解质 (QPE),用于更安全的离子电池 (LIB). 开发的材料提供了卓越的电化学性能和增强的安全性,为工业应用铺平了道路.
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:
- 离子电池 (LIB) 中的易燃液体电解质存在安全风险.
- 准固态聚合物电解质 (QPE) 提供了更安全的替代品,但需要平衡安全性和性能.
- 由于需要更高的安全性和电化学特性,QPE的工业化受到阻碍.
研究的目的:
- 开发一种阻燃性和电化学性高性能QPE,以提高LIB安全性.
- 创建一个QPE,同时拥有卓越的安全特性和出色的电化学性能.
- 通过改善其安全和绩效指标来应对QPE的工业化挑战.
主要方法:
- 开发一种阻燃性聚乙烯化物-合-化) -聚胺 (PFP-PI) QPE.
- 在室温下对离子导电性的表征.
- 使用开发的QPE组装和测试LIB,包括循环性能和机械性能评估.
- 在热事件期间评估火焰阻燃性和烟雾排放.
主要成果:
- 在室温下,PFP-PI QPE实现了1.02 × 10-3 S/cm的离子导电性.
- 电池表现出稳定的循环,在1C的900个循环后保持了88.49%的容量.
- 电解质表现出强大的机械性能,抑制了树的生长,并且在没有额外的阻燃剂的情况下降低了烟雾排放.
- 灵活的袋式电池在曲和切割时保持电气完整性.
结论:
- 开发的PFP-PI QPE通过将阻燃性与高电化学性能相结合,为更安全的LIB提供了一个有前途的解决方案.
- 该材料有效地抑制了树的生长,并提高了热安全性,降低了危险风险.
- QPE的机械灵活性和稳定性使其适用于先进的电池应用,包括灵活的设备.
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