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斯坦福大学鲍哲南教授/南京大学贾叙东教授《AEnM》综述:聚合物在锂电池领域的研究进展
2021-02-23  来源:南大高分子
关键词:聚合物 锂电池

  近日,斯坦福大学鲍哲南教授课题组南京大学贾叙东教授课题组合作在《Advanced Energy Materials》期刊上发表了题为“Polymers in Lithium-Ion and Lithium Metal Batteries”的综述论文(DOI:10.1002/aenm.202003239)。


  锂电池具有质量轻、能量密度高、无记忆效应等特点在生活中得到了非常广泛的应用。随着新能源汽车的不断推广,人们也对锂电池的能量密度和安全性提出了更高的要求。而聚合物作为一种生活中被广泛使用的材料,也在锂电池领域发挥了非常重要的作用。


1. 聚合物在锂电池不同分区的应用(电解质、电极界面保护、粘接剂、隔膜)


  该综述从聚合物固态电解质、人造电极-电解质界面、粘结剂和隔膜四个部分,系统地介绍了近年来国内外聚合物在锂电池里的应用,包括相关聚合物结构设计、材料制备方法、电池具体性能等等。全文汇总的各类方案不仅可用于改善锂电池面临的实际安全问题,同时也为未来制备高性能、高能量密度的锂电池提供了参考思路。


  在聚合物电解质方面,本文主要从单离子电解质体系和双离子电解质体系两个方面详细总结了固态与准固态电解质的性质与特点,并以近年来的详尽文献案例进行归纳总结。在人造电极-电解质界面方面,本文总结了石墨负极、硅负极、锂金属负极所面临的问题,并从界面保护的角度整理了解决方案。在粘结剂方面,本文针对多种负极及硫正极面临的实际问题,提出具有针对性且切实可行的解决思路。在隔膜方面,本文汇总了各类先进隔膜,包括包覆多种涂层材料的PP及PE隔膜、新型聚合物隔膜(PI、PMIA等);除此之外,本文也总结了目前针对未来高性能锂硫及锂空电池的隔膜进展。最后,结合锂电池发展方向与聚合物的特点,展望了未来锂电池中聚合物的设计方向以及工业化规模化所面临的挑战。


  该工作第一作者为斯坦福大学硕士毕业生李俊亨,目前在中国从事行业研究工作;共同一作包括南京大学博士生蔡一枫,南京大学硕士生吴昊旻和斯坦福大学博士生俞之奡;共同作者还包括南京大学张秋红副教授、上海交通大学颜徐州研究员、清华大学刘凯助理教授、斯坦福大学博士生Theo Gao等。通讯作者为斯坦福大学鲍哲南教授和南京大学贾叙东教授


  论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202003239

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(责任编辑:xu)
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