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科学研究
有机/无机复合电解质助力无枝晶全固态锂金属电池
 最后更新: 2020-03-19  作者: 佚名  浏览: 388次

  潘科成近日在《Advanced Materials》上发表了题为“Flexible Ceramic/Polymer Hybrid Solid Electrolyte for Solid State Lithium Metal Batteries”的关于有机/无机复合固态电解质的文章。

  固态电解质是锂金属负极应用的基础。目前聚合物和无机固态电解质均存在各自的缺陷,如电导率低、与电极相容性差等。将两者复合制备的聚合物/无机复合固态电解质(HSE)有望兼具两者的优点,同时具备较高的离子电导率、锂离子迁移数和良好的电极/电解质界面相容性。文章中以(3-氯丙基)三甲氧基硅烷(CTMS)为桥联剂,通过原位偶联反应将无机固态电解质Li10GeP2S12(LGPS)和聚合物固态电解质PEO有效结合,成功解决了电解质内部界面相容性差的问题。得益于良好的界面相容性,该方法制备出的有机/无机复合固态电解质具有较高的导电率、良好的空气稳定性和较高的锂离子迁移数。

本文亮点:

  1. 1、采用硅烷偶联剂将无机固态电解质和聚合物固态电解质化学键合,同时实现LGPS在电解质中的均匀分散,成功消除了电解质内部相界面,提高了电解质的电导率与电化学稳定性。
  2. 2、LGPS用量仅为3%的情况下,得到了室温电导率>0.9mS、在空气中可稳定存在的柔性电解质,且其同时具有较高的锂离子迁移数,组装成的全固态锂金属电池表现出较高的循环稳定性和库仑效率。
  3. 3、采用上述电解质的锂对称电池可在室温下稳定循环7000h以上。
  4. TOC图

固态电解质合成机理图

  1. 原文链接:

    http://doi.org/10.1002/adma.202000399

    原文作者:

    KechengPan,Lan Zhang, Weiwei Qian, Xiangkun Wu, Kun Dong, Haitao Zhang, Suojiang Zhang

    DOI: 10.1002/adma.202000399

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