上交羅加嚴(yán)AM:電解質(zhì)厚度小于5μm的固態(tài)電池,能量密度超500 Wh kg-1! 2023年10月23日 下午5:14 ? 頭條, 干貨, 頂刊 ? 閱讀 17 固態(tài)電池(SSB)能夠解決有機(jī)電解液的安全問題并實(shí)現(xiàn)高能鋰負(fù)極。為了確保SSB的高能量密度,固態(tài)電解質(zhì) (SSE) 需滿足既薄又輕同時(shí)提供寬的電化學(xué)窗口的條件。然而,SSE厚度的減小和精細(xì)的結(jié)構(gòu)可能會(huì)增加電池的安全風(fēng)險(xiǎn),不利于SSB的實(shí)際應(yīng)用。 在此,上海交通大學(xué)羅加嚴(yán)教授等人提出了一種超薄 (4.2 μm) 和輕質(zhì) (1.29 g cm-3 ) 的雙層SSE,其中包含了嵌入聚合物電解質(zhì)中的3D超薄框架。 超薄復(fù)合SSE是剛性陶瓷填料和軟聚合物電解質(zhì)的組合,耐火且堅(jiān)硬的陶瓷框架提高了復(fù)合SSE的安全能力和機(jī)械強(qiáng)度,雙層聚合物結(jié)構(gòu)可以穩(wěn)定鋰負(fù)極和高壓正極,甚至高達(dá)4.7 V。此外,3D 陶瓷結(jié)構(gòu)促進(jìn)了鋰離子傳導(dǎo)并調(diào)節(jié)鋰沉積。 圖1. 雙層復(fù)合SSE的制備和結(jié)構(gòu)表征 因此,具有有限N/P比 (1.1) 的固態(tài)NCM811鋰金屬電池在3000小時(shí)內(nèi)表現(xiàn)出穩(wěn)定和長壽命的性能,具有506 Wh kg-1和1514 Wh L-1的高能量密度,驗(yàn)證了基于復(fù)合SSE的實(shí)際應(yīng)用的可能性。 值得注意的是,無負(fù)極全電池顯示出顯著延長的循環(huán)性能(平均CE高達(dá)99.2%),進(jìn)一步證明了高能量密度SSB的潛力。預(yù)計(jì)這種超薄復(fù)合SSE將提供一個(gè)范例并引領(lǐng)大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)中高能量密度鋰電池的發(fā)展。 圖2. 基于復(fù)合SE的高負(fù)載SSB的電化學(xué)性能 High Energy Density Solid State Lithium Metal Batteries Enabled by Sub-5 μm Solid Polymer Electrolytes, Advanced Materials 2021. DOI: 10.1002/adma.202105329 原創(chuàng)文章,作者:科研小搬磚,如若轉(zhuǎn)載,請(qǐng)注明來源華算科技,注明出處:http://www.zzhhcy.com/index.php/2023/10/23/45bafffa51/ 電池 贊 (0) 0 生成海報(bào) 相關(guān)推薦 焦麗芳/劉永暢AEM: 顛覆!“死Zn2+”增強(qiáng)VS2納米結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)高性能儲(chǔ)鋅! 2023年10月14日 少吃真的可以延緩衰老!廈大林圣彩院士團(tuán)隊(duì),重磅Nature! 2024年12月24日 南航?AFM:π-d電子耦合的有機(jī)-無機(jī)雜化界面穩(wěn)健析氫 2023年10月15日 吳忠?guī)?董琰峰EEM:石墨烯結(jié)合泡沫鋅獲得無枝晶水系鋅離子電池負(fù)極 2023年10月14日 Adv. Energy Mater.:跳出過渡金屬局限,利用主族元素激活雙原子催化劑 2023年10月15日 陳遠(yuǎn)富/王澤高/賀加瑞ACS Nano: 1T'-MoTe2量子點(diǎn)修飾的3D石墨烯催化性能卓越! 2023年10月31日