​哈工大王殿龙/王博EnSM：用于锂金属电池的高性能插层复合固态电解质

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​哈工大王殿龙/王博EnSM：用于锂金属电池的高性能插层复合固态电解质
复合固态电解质（CSEs）结合了无机和有机固态电解质的优点，与电极的界面良好，有望成为最有前景的固态电解质。然而，低室温离子导电性限制了CSEs在锂金属电池中的应用。
​哈工大王殿龙/王博EnSM：用于锂金属电池的高性能插层复合固态电解质
图1. 材料设计
哈尔滨工业大学王殿龙、王博等设计了一种基于聚偏二氟乙烯-六氟丙烯（PVDF-HFP）的插层CSE。其中，高岭土（2SiO2-Al2O3-2H2O）被用作氧化阻燃剂，使材料具有不燃性；极性分子二甲基亚砜（DMSO）作为预插层处理剂插入高岭土层之间，在PVDF-HFP基SPE 中充当有机添加剂。CSE的插层结构提供了快速的Li+传输通道，因此在室温下具有较高的离子电导率（8.58×10-4 S cm-1）和较大的Li+传输数。
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图2. 半电池性能
受益于上述优势，采用制备的CSE的锂||锂对称电池在0.2 mA cm-2的电流密度和0.2 mAh cm-2的容量条件下具有超过1400小时的出色循环稳定性。此外，组装后的Li||LiFePO4电池在0.5 C下初始容量高达140.5 mAh g-1，循环800次后，容量保持率为81.2%。总体而言，这项研究为开发高安全性锂金属电池开辟了一条新途径。
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图3. 全电池性能
High-performance intercalated composite solid electrolytes for lithium metal battery. Energy Storage Materials 2023. DOI: 10.1016/j.ensm.2023.103109

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