支春义教授最新AM:攻克电解质中长期被忽视的难点! 2024年5月17日 下午6:03 • 顶刊 • 阅读 38 作者信息 第一作者:Dechao Zhang 通讯作者:支春义 通讯单位:香港城市大学 论文速览 基于偏二氟乙烯(VDF)的固态聚合物电解质(SPEs)中的残留溶剂被认为是其高离子电导率的原因。然而,残留溶剂与锂(Li)金属的副反应会导致稳定性较差,这一点长期以来一直被忽视。 本论文提出了一种策略,通过使用氟化的溶剂-2,2,2-三氟-N,N-二甲基乙酰胺(FDMA)作为聚偏二氟乙烯-共-六氟丙烯(PVHF)基SPE的非副反应溶剂来抑制残留溶剂与电极之间的副反应,从而实现SPE的离子传导和电极稳定性之间的微妙平衡。 研究发现,FDMA溶剂与锂金属之间的界面反应促进了稳定的固体电解质界面(SEI)的形成,有效减少了锂金属电极上的副反应和枝晶生长。因此,锂金属电池即使在有限的锂供应和高负载阴极条件下,仍展现出了优异的循环性能。此外,开发的SPE还显示出了高电压稳定性,为提高锂金属电池的性能和寿命提供了宝贵的见解。 图文导读 图1:含传统DMF溶剂的PVHF-DMF-SPE与锂金属负极的不兼容性。 图2:PVHF基聚合物电解质的溶剂选择和特性。 图3:锂金属沉积/剥离可逆性的评估 图4:对循环后的锂金属负极进行了物理化学特性分析。 图5:Li||PVHF-FDMA-SPE||LFP固态电池的电化学性能。 图6:Li||PVHF-FDMA-SPE||LCO高电压固态电池的电化学性能。 总结展望 本文通过使用氟化的FDMA溶剂,成功解决了VDF基SPE中残留溶剂与电极界面稳定性和电池寿命之间的关键问题。通过FDMA溶剂与LiTFSI盐形成的[Li(FDMA)x]+溶剂化结构,提高了PVHF-FDMA-SPE的离子传输效率。此外,FDMA溶剂的优异抗氧化能力为PVHF-FDMA-SPE提供了宽的电化学稳定窗口,使得其与高压阴极材料的匹配成为可能。 这项工作不仅提醒了研究人员注意VDF基SPE中电极与残留溶剂之间界面稳定性的重要性,而且通过使用氟化的FDMA溶剂提供了一种有效的解决方案,为实现长循环和高稳定性的锂金属电池提供了有希望的策略。 文献信息 标题:Inhibiting residual solvent induced side reactions in vinylidene fluoride-based polymer electrolytes enables ultra-stable solid-state lithium metal batteries 期刊:Advanced Materials DOI:10.1002/adma.202401549 原创文章,作者:wang,如若转载,请注明来源华算科技,注明出处:https://www.v-suan.com/index.php/2024/05/17/3e0ecbe5eb/ 电池 赞 (0) 0 生成海报 微信扫码分享 相关推荐 一体化全固态锂金属电池设计:三维离子导体骨架中的锂沉积/脱出机制 2023年12月1日 厦门大学郑南峰院士,最新Angew! 2024年7月6日 孙克宁/王振华ACS Nano:介孔材料MCM-41调节锂金属电池的溶剂化结构 2023年10月11日 孙靖宇/李亚运AFM:双向电催化剂,助力高负载锂硫电池! 2023年10月8日 AFM:高绝缘-铁电复合微粒显著提高柔性聚合物复合材料静电储能性能 2023年11月27日 天大罗加严/胡正林AFM:堆积层状基质实现可控锌沉积 2023年10月23日