ACS Energy Lett:有机固体电解质用于全固态电池
纳米技术 纳米 2021-01-01

目前的研究中发现有机电池电极材料中陶瓷电解质在全固态电池中拥有适中还原电势、机械柔韧性,有鉴于此,美国休斯敦大学姚彦等报道了对陶瓷电解质进一步深入探索,构建了基于硫化物电解质的有机锂电池,实现了达到828 Wh kg-1的比能量,这个数据能够与目前全固态电池最好的结果相抗衡。

本文要点:

(1)

具体通过两个步骤进行改善,首先通过Li阳极、芘-4,5,9,10-四酮(PTO)相结合,实现了较高的理论比能量;随后通过低温球磨法(这种方法通常用于处理软材料、但是很少用于搭建电极)对有机阴极的微结构进行调控,从而实现了99.5 %的阴极材料利用度(对比以往报道中的陶瓷电解质利用度仅仅55~89 %)。

通过低温球磨法,有机PTO能够降低粒径,实现和电解质均匀混合,同时免于发生剧烈的化学反应。

(2)

这项性能改善说明固体有机电解质能够很好的对微结构进行调控,同时保持化学成分完整。由于固体有机电解质的力学性质、反应性等特点,可能为全固态电池提供新的机遇。目前,人们正从发展多维诊断技术、进一步改善制备方法、提供新型有机固体电解质出发,发展和提高全固态电池器件的性能。

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参考文献

Fang Hao, Yanliang Liang, Ye Zhang, Zhaoyang Chen, Jibo Zhang, Qing Ai, Hua Guo, Zheng Fan, Jun Lou, and Yan Yao*, High-Energy All-Solid-State Organic−Lithium Batteries Based on Ceramic Electrolytes, ACS Energy Lett. 2021, 6, 201−207

DOI: 10.1021/acsenergylett.0c02227

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.0c02227

 


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