中南侯红帅Small:碳点激发固态电池锂离子动力学

中南侯红帅Small:碳点激发固态电池锂离子动力学
固体复合电解质锂电池被认为是下一代电池最具竞争力的体系之一,但它仍然受到离子扩散迟缓的制约。聚氧化乙烯(PEO)非晶相具有离子传输快的特点,而Li+的迁移率受PEO和Li+之间配位相互作用的制约。
近日,中南大学侯帅红(通讯作者)等人在知名期刊Small上发表了题为“Carbon Dots Evoked Li Ion Dynamics for Solid State Battery”的研究性论文。
中南侯红帅Small:碳点激发固态电池锂离子动力学
CDs的TEM分析
作者提出了将表面特征丰富的功能化碳点(Cd)作为填料的设计方案。由于聚合物链段的离子迁移能力增强和Li+的迁移性增强,CD基复合电解质具有较高的离子导电性。尤其是氮硫共掺杂碳点(NS-CD)的最佳性能是由于NS-CD中的边缘氮/硫与Li+之间存在较强的相互作用所致。
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固态电解质的性能分析
固体核磁共振结果证实,生成了更多的活动性Li+。此外,与PEO电解液相比,锂枝晶受到抑制,力学性能增强,迁移数高。相应的全固态电池,以LiFePO4或高压NCM523为正极,具有较长的循环寿命和优异的倍率性能。这是实现锂离子均匀沉积的高离子电导率复合电解质的一种新策略,为研究锂离子的快速迁移机理提供了新的方向。
中南侯红帅Small:碳点激发固态电池锂离子动力学
四种电解质的拉曼光谱,傅里叶变换红外光谱和核磁分析
Carbon Dots Evoked Li Ion Dynamics for Solid State Battery(Small, 2021, DOI:10.1002/smll.202102978)

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