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 21 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 乔世璋/焦研,最新Nature子刊! 2022年9月22日 北化工冯俊婷Angew.:碳负制氢策略!CO2选择性捕集制氢 2023年10月12日 冯新亮团队,最新Angew.! 2024年1月4日 电池顶刊集锦:欧阳明高、郭再萍、纪效波、王久林、刘翔、彭秋明、陈卫华、谢琎等成果! 2023年9月19日 徐朝和/王荣华/杨祖光EnSM:为固态锂金属电池启用电子/离子导电复合锂负极! 2023年10月7日 可承载高达1000000 m-1的巨大应变梯度,这种2D材料厉害了! 2023年11月30日