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研究概述

聚氧化乙烯（PEO）基電解質對固態電池的安全性和能量密度起著關鍵作用，但通常在高電壓下抗氧化性較差，這限制了電池的能量密度。

基于此，2024年10月23日，哈爾濱工業大學/天津電源研究所王家鈞教授、天津電源研究所劉興江研究員在國際期刊Nature Communications發表題為《Strong Lewis-acid coordinated PEO electrolyte achieves 4.8?V-class all-solid-state batteries over 580?Wh?kg^-1》的研究論文。

在這里，研究人員報告了一種路易斯酸協同策略，顯著提高了4.8 V級PEO基電池的循環穩定性。

引入的Mg²⁺和Al³⁺具有很強的吸電子能力，通過在配位結構中的螯合作用削弱了醚氧（EO）鏈的電子密度，從而在高充電狀態下限制了EO鏈與正極表面之間的局部相互作用。

使用路易斯酸配位電解質和富鎳正極的電池在300次循環后達到4.8 V的高電壓穩定性。

此外，實現工業規模的電解質膜和具有良好循環穩定性的超過586 Wh kg^-1的Ah級軟包電池，表明該策略在全固態電池的實際應用中的潛力。

圖文解讀

圖1：調節配位結構，減弱界面相互作用

圖2：針對高壓正極的電解質特性

圖3：由路易斯酸配位電解質組裝的電池性能

文獻信息

An, H., Li, M., Liu, Q.?et al.?Strong Lewis-acid coordinated PEO electrolyte achieves 4.8?V-class all-solid-state batteries over 580?Wh?kg^-1.?Nat Commun?15, 9150 (2024).?

原創文章，作者：zhan1，如若轉載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.zzhhcy.com/index.php/2024/10/25/a4c087fcf8/

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