在PEO电解质颗粒边界中植入自我减少的Ag粒子,以赋予多功能电化学调节
Jingang Zheng1, Hongquan Chai1, Hongyang Li1
1School of Chemical Engineering, University of Science and Technology Liaoning, Anshan 114051, P. R. China.
Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids
|December 29, 2025
概括
银添加剂显著增强了电池的聚乙烯氧化物 (PEO) 固态电解质. 这提高了离子导电性,电子导电性和循环稳定性,使高性能和耐用的固态电池成为可能.
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:
- 基于聚乙烯氧化物 (PEO) 的电解质具有较低的离子导电性和高压不稳定性,阻碍了它们在固态电池中的应用.
- 现有的局限性限制了PEO在先进电池技术中的广泛采用.
研究的目的:
- 通过加入银 (Ag+) 添加剂来解决基于PEO的电解质的局限性.
- 为了同时提高高性能固态电池的离子导电性,电子导电性和接口稳定性.
主要方法:
- 在PEO电解质中加入Ag+添加剂.
- 描述PEO的电子和离子导电性.
- 评价沉积/剥离行为在Li的白Li细胞.
- 测试 LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 黑色 Li细胞和囊细胞.
主要成果:
- Ag+添加剂在PEO颗粒边界降低到纳米级的Ag0,使电子导电率提高了200倍.
- 形成一个石质的Li-Ag合金层同质化沉积/剥离,使稳定的循环在2mA cm-2.2的250个周期.
- 剩余的Ag+使Li+离子电导率在60°C时增加了41%,达到1.69 × 10-4 S cm-1.
- 在1°C的300个循环后,LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2干燥Li电池的容量保留率从29.2%提高到63.5%.
- 囊细胞在0.2°C的130个周期中表现稳定,性能稳定.
结论:
- 银盐添加剂有效地同时增强基于PEO的固态电解质的电子导电性,离子导电性和界面稳定性.
- 银添加剂的协同作用导致高性能和耐用的固态电池.
- 这种方法为开发下一代储能设备提供了一个有前途的战略.
