清华Angew:调控聚合物电解质溶剂化结构实现高压锂电池 2024年6月25日 下午3:21 • 顶刊 • 阅读 19 固体聚合物电解质是实现安全、高能量密度锂金属电池的理想电解质。然而,传统醚基聚合物电解质存在锂离子电导率低,电化学窗口较窄等问题。 在此,清华大学王超团队提出了一种新策略即通过将聚合物电解质中的强 Li+-O(醚)相互作用、弱 Li+-O(酯)相互作用与空间位阻相结合,减少 Li+-聚合物相互作用,加强阴离子-聚合物相互作用。基于此,作者制备了一种具有高锂离子迁移数(0.80)和富阴离子溶剂化结构的聚合物电解质。结果显示,该种聚合物电解质具有较宽的电化学窗口(vs. Li+/Li 为 5.5 V),并与锂金属负极和高压 NCM 正极兼容。该电解质应用于高活性材料面积负载(约 7.5 mg cm-2)的 Li||LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2 全电池可在 4.5 V 电压下稳定循环。 图1. 不同聚合物电解质及其挑战示意图 总之,该工作通过整合聚合物结构中的强 Li+-O(醚)相互作用、弱 Li+-O(酯)相互作用和空间位阻,作者成功制备了一种具有高 Li+迁移率和宽电化学窗口的聚合物电解质。其中,弱的 Li+-聚合物相互作用和强的阴离子-聚合物相互作用诱导形成了富含阴离子的溶剂化结构。由于 Li+ 的弱溶剂化作用,在正极和负极两侧都形成了富含无机物的界面层。基于此,该电解质在高负载活性材料的Li||NCM523 电池在 4.5 V 高电压下具有优异的电池性能。因此,该工作通过调节离子-偶极相互作用,为高能量密度锂金属电池的聚合物电解质设计提供了新的见解。 图2. 电池性能 Regulating the Solvation Structure in Polymer Electrolytes for High-Voltage Lithium Metal Batteries, Angewandte Chemie International Edition 2024 DOI: 10.1002/anie.202405802 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/2024/06/25/30370dd7ef/ 电池 赞 (0) 0 生成海报 微信扫码分享 相关推荐 爆表!提升5倍!山西大学,最新Nature Synthesis! 2025年1月9日 杨朋举Appl. Catal. B.:富含氧空位的Co3O4用于光催化CO2还原 2023年10月12日 Science:无监督机器学习,加速催化剂识别! 2023年10月18日 中大Appl. Catal. B:单原子Ru/NiFe LDH实现高效5-羟甲基糠醛氧化和析氧反应 2023年9月30日 苏黎世联邦理工Nano Energy: 调节Bi4Ti3O12纳米片中的氧空位以提高压电光催化活性 2023年10月13日 大佬没钱,解甲归田!诺奖得主,申基金也难啊! 2023年11月15日