赵金保教授课题组

研究前沿

聚合诱导相分离法原位制备具有塑性晶体相的弹性固态电解质

在固态电池中使用锂金属阳极已成为取代传统锂离子电池最有前途的技术之一。固态电解质是锂金属电池安全运行的关键技术,因为它可以抑制锂枝晶不受控制的生长。然而,现有固态电解质的力学性能和电化学性能还不能满足锂金属电池实际应用的要求。

美国佐治亚理工学院的Seung Woo Lee教授团队使用弹性体单体丙烯酸丁酯(BA)和塑性晶体丁二腈(SN)利用聚合诱导相分离技术,原位制备了一种具有三维相互连接的塑性晶体相的弹性固体电解质。该弹性体电解质具有高机械强度、高离子电导率、低界面电阻和高锂离子转移数等特点。在铜箔上形成的弹性电解质能够在长时间的锂电镀/剥离过程中容纳电极的体积变化,库仑效率为100.0%。此外,弹性电解质能够在负极有限锂、薄的固态电解质和高负载量的正极LiNi0.83Mn0.06Co0.11O2(N/P<3.4)、室温、高压4.5V的条件下稳定运行,每千克的电极和电解液能够提供超过410瓦时能量。该弹性电解质体系为高能固态锂电池的稳定运行提供了一种强有力的策略。

相关研究成果以“Elastomeric electrolytes for high-energy solid-state lithium batteries”为题发表在期刊Nature上。

文章链接:https://www.nature.com/articles/s41586-021-04209-4

(田剑凌)

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