《国家科学评论》NSR:用于高性能准固态锂氧电池的混合固体电解质无枝晶锂负极
Nanoyu Nanoyu 2020-07-03

Li负极的枝晶生长严重降低了锂氧(Li-O2)电池的性能。近年来,混合固体电解质(HSE)被认为是解决这一问题的最有前途策略之一。然而,在实现这一点之前,HSE需要同时满足与锂负极高模量、均匀、灵活接触的矛盾要求,同时又要保证Li+的均匀分布。

有鉴于此,中科院长春应化所张新波研究员报道了一种具有刚性Li1.5Al0.5Ge1.5(PO4)3(LAGP)核@超薄柔性聚(偏氟乙烯-六氟丙烯)(PVDF-HFP)壳层界面的HSE。

文章要点

1引入大量的纳米LaGP核不仅可以作为结构增强剂获得较高的杨氏模量,而且可以构建Li+扩散网络,使Li+分布均匀。此外,超薄的柔性PVDF-HFP壳层在不影响Li+分布的情况下,提供了刚性核与Li金属之间柔软而稳定的接触,同时抑制了与Li金属直接接触引起的LAGP的还原。

2由于这些优势,这种具有超高杨氏模量(25 GPa)的独特HSE即使在23.6 mAh的沉积容量下也可以实现无枝晶的锂沉积。此外,由于Li枝晶的成功抑制,HSE基准固态Li-O2电池具有146次循环的长循环稳定性,是凝胶聚合物电解质(GPE)基Li-O2电池的3倍多。

Jin Wang, et al, Hybrid solid electrolyte enabled dendrite-free Li anodes for high-performance quasi-solid-state lithium-oxygen batteries, National Science Review, nwaa150, 2020

DOI:10.1093/nsr/nwaa150

https://doi.org/10.1093/nsr/nwaa150


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