隋刚Advanced Science:通过原位构建的自增强凝胶聚合物电解质实现安全的锂金属电池

2021-12-13
具有高理论容量的锂金属电池 (LMB) 是先进储能设备的有前途的候选者。然而,其安全性和稳定性受到锂枝晶和电解液泄漏的挑战。近日,北京化工大学隋刚研究员等人报道了一种自增强凝胶聚合物电解质。
文章要点
1)自增强凝胶聚合物电解质 (GPE) 是通过在纳米纤维骨架中原位聚合1,3-二氧戊环 (DOL) 来产生的,以实现安全的LMB。与商业隔膜相比,纳米纤维膜与聚 DOL (PDOL) 具有更好的亲和力,可用于构建具有增强离子电导率的均质 GPE。此外,在纳米纤维膜上引入聚多巴胺与PDOL和双((三氟甲基)磺酰基)酰亚胺阴离子形成氢键,显着提高了GPE的机械强度、离子电导率和转移数。此外,同时利用分子动力学模拟揭示高离子电导率和增强作用的内在因素。
2)使用自增强 GPE 的LiFePO4//Li电池在 2C的高电流密度下超过800次循环显示出非凡的循环稳定性,每个循环的容量衰减为0.021%,有效抑制了锂枝晶的生长。
参考文献:
Dongli Chen, et al. Self-Enhancing Gel Polymer Electrolyte by In Situ Construction for Enabling Safe Lithium Metal Battery. Adv. Sci. 2021, 2103663.
DOI: doi.org/10.1002/advs.202103663
https://doi.org/10.1002/advs.202103663
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