掺有填料的聚合物电解质在构建快速和选择性的Li+导电方面具有巨大的潜力。然而,填料的不均匀分布通常会降低电解质的微区一致性,导致Li+通量不均匀,电极-电解质界面不稳定。
基于此,南开大学陈军&张凯制定了一种溶液过程化学,以原位构建具有分散良好的金属有机框架(MOF)的凝胶聚合物电解质(GPE),从而形成均匀的微区结构。
通过X射线计算机断层扫描分析和理论模拟的结合,作者研究发现,提高GPE中的微区一致性有利于提高其机械强度,均匀化离子/电场分布,并提高与电极的界面稳定性。
此外,持续扩散的MOF与Li盐的Lewis碱阴离子有效结合,增强了Li+动力学。由于这些优点,开发的GPE实现了1.51 mS cm-1的高电导率和0.66的Li+转移数,从而使锂金属电极具有出色的循环性能(超过1800小时)。
此外,固态NCM811//Li袋式电池在200次循环中表现出94.2%的容量保持率,N/P比为1.69,令人印象深刻。
本研究强调了微区结构化学对固态电池发展的重大影响。
Enhancing Microdomain Consistency in Polymer Electrolytes towards Sustainable Lithium Batteries
Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202417105
https://doi.org/10.1002/anie.202417105
文章来源:电解质前沿
《钠离子电池技术发展与产业前景研究报告》
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