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有关固态锂电池界面工程研发进展

时间:2022-07-20 15:45:47来源:钜大LARGE

导语:​锂电池作为目前研究和应用较广的清洁能源,被广泛应用于日常电子产品、人工智能、电动汽车、无人机等前沿科技领域。

  但随着锂电池的快速发展,其安全性能也越来越成为人们最关心的问题。

  传统锂电池均采用液态电解质,而液态电解质本身的性质直接影响到其安全性能。固态锂电池能够解决一部分安全问题。但由于固态颗粒间的电导率低,固态电池中的电导率一直不理想,直到有关运用MOF作为框架主体,锂离子液体作为离子传输客体的类固态电解质(MOF-IL)的研究报道,给固态电池开辟了新的研究视角。近日,北京大学深圳研究生院新材料学院潘锋教授团队基于这一视角,进一步提高了该类固态电解质的安全性能及其离子传输性能。研究成果近期发表于ChemicalCommunications,题为"Enhancedlithiumdendritesuppressingcapabilityenabledbyasolid-likeelectrolytewithdifferent-sizednanoparticles"(Chem.Commun.,2018.54.13060-13063;natureindex期刊DOI:10.1039/c8cc07476c),并被作为封面文章highlight推荐。

  Chem.Comm.杂志封面

太阳城手机版下载  团队研究了金属锂电池中颗粒大小对MOF-IL离子导体性能的影响。研究者将两种不同颗粒大小的离子导体组合使用,相比于单一组分的离子导体,混合尺寸能有效减小电解质颗粒间的空隙,新增电解质颗粒间和电解质和锂金属表面的接触点,使锂沉积更加均匀,由此对锂枝晶生长的阻碍能力得到改善。并且由于导离子通道新增,电解质的导电性也得到一定的提高。该类固态电解质和商业化的正极材料LiFePO4、LiCoO2和负极材料锂金属组装成电池还表现出可观的倍率性能和循环性能,LiCoO2|electrolyte|Li电池初始容量为129mAhg-1.在100圈后有94.6%的保持率;LiFePO4|electrolyte|Li电池初始容量为137mAhg-1.在100圈后有94.8%的保持率。


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