崔屹Nano Letters:用于安全锂电池的防火、轻质、聚合物-聚合物固态电解质

北2北

2020-02-06

   由于锂离子电池的广泛使用以及其与人体的密切接触，锂离子电池的安全性受到了人们的广泛关注。用固态电解质来取代常规液态电解质不仅能够解决上述安全问题，更有可能实现更高的锂电池能量密度。然而，在诸多广受研究的固态电解质体系中，聚合物电解质以及聚合物-陶瓷复合电解质仍然具有可燃性，这就使得电池的安全隐患并未被完全消除。在本文中，美国斯坦福大学的崔屹教授团队报道了一种新型的防火轻质的聚合物-聚合物复合固态电解质体系。这种复合聚合物电解质由机械增强剂聚丙烯酰胺（PI）、防火添加剂十溴二苯乙烷（DBDPE）以及PEO/LiTFSI复合电解质基质组成。这种复合聚合物电解质由有机材料构成，其厚度可调控至10-25um,这使得锂电池具有与常规液态电解质电池可媲美的能量密度。电解质中的PI/DBDPE薄膜具有很高的热稳定性、机械强度和不燃性，因此Li//Li对称电池能够稳定循环超过300h而不发生短路。更为重要的是，使用这种聚合物-聚合物固态电解质的软包锂电池在热滥用条件下也能表现出优异的电化学性能。

Yi Cui, Jiayu Wan, Yi Cui et al, A Fireproof, Lightweight, Polymer–Polymer Solid-State Electrolyte for Safe Lithium Batteries, Nano Letters, 2020

DOI：10.1021/acs.nanolett.9b04815

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.9b04815