固體電解質間相(SEI)是電池最重要的組成部分之一,對電池的性能起著關鍵作用。
在此,湖南大學魯兵安教授團隊采用功能化的離子液體單體——1-烯丙基-3-乙烯基咪唑鎓雙(氟磺酰)亞胺(AVIMFSI)作為溶劑。通過離子液體電解質的原位電聚合(ISEP-SEI)構建了一個均勻且有彈性的SEI。其中,ISEP-SEI優異的均勻性及其與基底的良好接觸可以有效地鈍化電極表面。
同時,ISEP-SE卓越的彈性可以使電極在循環過程中承受大量的體積變化并保持其結構的完整性。這兩個特點對于構建高性能電池是至關重要的。
圖1. PB||石墨全電池的電化學性能和軟包電池測試
基于上述兩點,帶有ISEP-SE的金屬鉀對稱電池在5000小時內表現出穩定的電鍍/剝離行為。將其匹配的普魯士藍(PB)正極在電流密度為1000 mA g?1 ,穩定運行了3000次,石墨負極表現出穩定的循環性能(1000次)。特別地,帶有石墨負極和PB正極的鉀離子全電池運行了700次以上。軟包電池的紅外熱成像圖像也證明了ISEP-SEI的優勢。
此外,由于使用了阻燃的離子液體溶劑。因此,軟包電池在各種惡劣條件下正常運行,如火災測試,表現出了很好的安全性。同時,在鋰和石墨表面使用ISEP-SE的鋰電池具有優越性能,突出了ISEP-SE對不同電池化學的普適性。
因此,功能性離子液體的原位電聚合形成均勻而有彈性的SEI是制備高性能和高安全性電池的一種有效而方便的策略。

原創文章,作者:科研小搬磚,如若轉載,請注明來源華算科技,注明出處:http://www.zzhhcy.com/index.php/2023/10/09/f2140c67ad/