纳米人

AM:焓驱动分子工程实现长寿命锂金属电池用高性能准固态电解质

Nanoer-z
2025-04-07


锂金属电池在实现理论能量密度潜力方面仍受限于液态电解质固有的安全和性能问题。基于聚-1,3-二氧戊环(poly-DOL)的准固态电解质(QSSEs)展现出良好前景,但难以实现的满意库仑效率和长期稳定性阻碍了其实际应用。虽然添加硝酸锂可提高效率,但其引入会导致长达数月的不可接受的缓慢聚合速率。鉴于此,香港科技大学Francesco Ciucci、Qing Chen等采用高聚合焓的1,1,1-三氟-2,3-环氧丙烷作为共聚促进剂,成功将硝酸锂整合到基于poly-DOL的QSSEs中。

 


本文要点:

(1)所得电解质表现出卓越性能:25°C下离子电导率达2.23 mS cm−1,Li|Cu电池库仑效率达99.34%,对称电池循环1300小时后仍保持稳定的锂金属界面。

(2)该共聚方法还抑制了poly-DOL结晶,使Li|LiFePO4电池在1 C倍率下稳定循环超过2000次。在约1 Ah的Li|NCM811软包电池中放大验证显示,60次循环后容量保持率达94.4%。该策略为开发高性能原位聚合准固态电池提供了新途径,具有实际储能应用价值。

 

Z. Wang, L. Shen, Y. Ma, H. M. Law, S. Xu, Y. Bi, M. J. Robson, Y. Wang, A. Gröschel, Q. Chen, F. Ciucci, Enthalpy-Driven Molecular Engineering Enables High-Performance Quasi-Solid-State Electrolytes for Long Life Lithium Metal Batteries. Adv. Mater. 2025, 2419335.

https://doi.org/10.1002/adma.202419335



版权声明:

本平台根据相关科技期刊文献、教材以及网站编译整理的内容,仅用于对相关科学作品的介绍、评论以及课堂教学或科学研究,不得作为商业用途。

万言堂

纳米人 见微知著