上科大谢琎EnSM：全固态PEO基锂电池用ZnO量子点的气相渗透

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上科大谢琎EnSM：全固态PEO基锂电池用ZnO量子点的气相渗透
复合固体聚合物电解质(CSPE)具有制备简单、成本低等优点，长期以来一直被认为是最有前途的全固态锂电池候选材料之一。然而，物理混入聚合物基体中的无机填料与聚合物的相互作用较弱，容易团聚，限制了CSPE离子电导率和Li+迁移数的进一步提高。
近日，上海科技大学谢琎（通讯作者）等人证明了ZnO量子点可以通过气相渗透(VPI)(原子层沉积(ALD)的一种特殊变体)被化学结合到聚氧乙烯(PEO)基体中。ZnO量子点与PEO聚合链有很强的化学相互作用，抑制了PEO的结晶，增强了Li+的导电性。
上科大谢琎EnSM：全固态PEO基锂电池用ZnO量子点的气相渗透
VPI-ZnO/PEO的生长机理
由于相互作用很强，ZnO量子点均匀分布在PEO基固体电解质基体和上表面，导致与Li金属的界面电阻显著降低。结果表明，采用VPI-ZnO/PEO/LiTFSI CSPE的NCM811|Li半电池具有较高的放电容量。
上科大谢琎EnSM：全固态PEO基锂电池用ZnO量子点的气相渗透
材料的表征：PEO/LiTFSI（黑色），PM ZnO/PEO/LiTFSI（蓝色）和VPI ZnO/PEO/LiTFSI（红色）
这一结果可能会成为一种更普遍的方法的模型，即使用VPI在高性能锂金属电池的CSPE中引入强烈的聚合物-填料相互作用。
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VPI-ZnO和商用ZnO纳米粒子在SPE中的分布和形貌
Vapor Phase Infiltration of ZnO Quantum Dots for All-Solid-State PEO-Based Lithium Batteries(Energy Storage Materials, 2021, DOI: 10.1016/j.ensm.2021.09.010)

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