Angew 南京邮电大学赖文勇:用于固态锂金属电池的具有强锂离子-溶剂相互作用的有机阳离子配位全氟聚合物电解质

文摘   2024-10-31 11:45   湖南  




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研究概述

Angewandte Chemie International Edition

固态聚合物锂金属电池(LMBs)的实际应用一直受到所用电解质(PEs)离子电导率低的困扰,这是由离子传输与聚合物链段运动的耦合所导致的。在此,南京邮电大学赖文勇教授团队通过离子偶极相互作用,将基于离子液体和锂盐且具有强锂离子-溶剂相互作用的溶剂化分子插入精心设计的全氟聚合物电解质中,极大地促进了锂离子传输并改善了机械性能。接触离子对和离子聚集体溶剂化结构的强化形成,以及全氟聚合物中氟原子的强吸电子特性,使该电解质具有高电化学稳定性和出色的界面稳定性。因此,锂|锂对称电池的寿命达到2500小时,临界电流密度极高,超过2.3毫安每平方厘米;锂|磷酸铁锂电池在10C下表现出稳定的550次循环;锂|未涂层的镍钴锰三元材料(LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2)电池在0.5C下实现1000次循环,平均库仑效率为98.45%,是基于聚合物电解质报道的迄今最佳结果之一。研究发现为有针对性地协同调节聚合物电解质的电化学-化学-机械性能以延长LMBs的循环寿命提供了新的思路。

该研究工作以“Organic Cationic-Coordinated Perfluoropolymer Electrolytes with Strong Li+-Solvent Interaction for Solid State Li-Metal Batteries”为题,发表在《Angewandte Chemie International Edition》上。





文章信息

Angewandte Chemie International Edition

Organic Cationic-Coordinated Perfluoropolymer Electrolytes with Strong Li+-Solvent Interaction for Solid State Li-Metal Batteries. Shi Wang, Shijun Xiao, Shuanghan Li, Chao Liu, Henan Cai, Wenqing Sun, Zhen-Dong Huang, and Wen-Yong Lai*.Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202412434

https://doi.org/10.1002/anie.202412434


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