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張鎖江/陳仕謀/蔡衛(wèi)濱AFM：準(zhǔn)固態(tài)聚醚電解質(zhì)實(shí)現(xiàn)高壓寬溫鋰金屬電池的穩(wěn)定循環(huán)

開發(fā)與高壓正極兼容性好、電池在寬溫度范圍內(nèi)可靠工作的固態(tài)電解質(zhì)是固態(tài)金屬電池實(shí)用化的兩大瓶頸。近日，中國科學(xué)院張鎖江（通訊作者），陳仕謀（通訊作者）和中國礦業(yè)大學(xué)蔡衛(wèi)濱（通訊作者）等人在材料研究頂級(jí)期刊Adv. Funct. Mater.上發(fā)表了題為” In-Built Quasi-Solid-State Poly-Ether Electrolytes Enabling Stable Cycling of High-Voltage and Wide-Temperature Li Metal Batteries”的研究性論文。

納米級(jí)SPEE設(shè)計(jì)

作者報(bào)道了一種具有納米分級(jí)設(shè)計(jì)的原位準(zhǔn)固態(tài)聚醚電解質(zhì)(SPEE)。正極表面采用固體共晶電解質(zhì)，在熱力學(xué)和電化學(xué)方面具有較高的穩(wěn)定性。這一性能主要是由于納米級(jí)SPEE改善了電極/電解液界面的相容性和增強(qiáng)了界面穩(wěn)定性，導(dǎo)致Li||Li對(duì)稱電池具有優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性,Na、K和Zn電池也是如此。

對(duì)稱金屬電池的循環(huán)穩(wěn)定性

SPEE為寬溫度操作(15-100 °C)和4 V以上電池提供出色的循環(huán)穩(wěn)定性。這項(xiàng)工作為開發(fā)滿足寬溫度適用性、高能量密度、長壽命和大批量生產(chǎn)要求的實(shí)用化SSMBs鋪平了道路。

4.0 V以上正極的循環(huán)穩(wěn)定性

In-Built Quasi-Solid-State Poly-Ether Electrolytes Enabling Stable Cycling of High-Voltage and Wide-Temperature ?Li Metal Batteries (Adv. Funct. Mater., 2021, DOI: 10.1002/adfm.202102347)

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