北京理工大学杨文团队和海南大学曾潮元课题组 CEJ:仿植物细胞的复合凝胶聚合物电解质用于提高锂金属电池倍率性能
2022-08-18 来源:高分子科技
金属锂因其具有低电化学电位和高理论比容量,而被认为是最有前景的电池负极材料。例如,将高比能正极材料与锂负极匹配得到锂金属电池,被认为可以满足对高能量密度电池快速增长的需求。与正极侧的重大进展相比,锂负极侧由于锂枝晶的形成和其与液体电解液发生副反应,造成电池短路和热失控问题严重阻碍了锂金属电池的商业化进程。凝胶电解质可以将液态电解液囚禁在聚合物框架内,从而在根本上解决锂金属电池安全性问题。然而,凝胶电解质低的迁移数和机械力学性能,导致锂枝晶的形成并刺穿凝胶电解质进而造成电池短路;其低的离子电导率无法满足高倍率充放电需求。因此,急需设计出一种高迁移数、机械力学性能以及高电导率的凝胶电解质。
图1. 仿生凝胶电解质设计思路和制备过程。
图2.聚合物微囊的成功制备和对Li-TFSI的作用。
图3.仿生凝胶电解质膜结构和物理性能
图4. 仿生凝胶电解质中Li+传递性能。
图5.锂金属电池电化学性能。
原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894722038979
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