液体电解质凝胶化得到的准固态电解质有望应用于高安全性、高能密度的锂金属电池(LMBs)。然而,通过合理设计凝胶剂和液体电解质来有效开发固体-电解质界面(SEI)和抑制铝腐蚀对凝胶电解质仍然是一个挑战。鉴于此,湖南大学张世国等将氮化硼(BN)作为“一体化”凝胶剂,通过简单的研磨实现了具有Li+跳跃传导的浓缩砜电解质的固定化。
本文要点:
(1)该方法制备了一种在宽温度范围内具有高电化学稳定性、不燃性、高Li+导电性和高模量的BN凝胶。
(2)在BN凝胶中,Li+的去溶剂化能和扩散势垒降低,导致“自由”Li+离子的大量释放,实现了离子的快速传输。
(3)BN凝胶抑制了Al腐蚀,并促进了坚固的SEI的形成,该SEI有效地保护集流体并抑制了锂枝晶生长。
(4)BN凝胶的多功能性使得基于LiFePO4(LFP)和高压Li(Ni0.8Co0.1Mn0.1)O2(NCM)正极的锂金属电池在室温和高温下均具有优异的电化学性能。
Mingnan Li, Yang Gao, Da Yu, Zewei Hu, Zhaoen Liu, Xiwen Wang, Qunhong Weng, Yufang Chen, Yan Zhang, Shiguo Zhang., Boron nitride as an “all-in-one” gelator to immobilize concentrated sulfone electrolyte towards high performance lithium metal batteries. Energy Storage Materials, 59 (2023), 102753
DOI: 10.1016/j.ensm.2023.03.031
https://doi.org/10.1016/j.ensm.2023.03.031.