聚合物电解质具有防漏、优异灵活性和与锂金属的高度兼容性等优点,使锂金属电池(LMB)能够高效安全地运行。然而,目前大多数聚合物电解质都不能满足LMB实际应用的要求。为了解决这一问题,中国科学院崔光磊、Cui Zili、Xu Gaojie采用热诱导原位聚合全氟牙胶铝酸锂(LiFPA),提出了一种新的界面相容且安全的单离子导电3D聚合物电解质(3D SIPE-LiFPA)。
本文要点:
1) 研究表明,具有独特聚阴离子结构的3D SIPE LiFPA促进了电极/电解质界面的形成,并抑制了过渡金属(TM)的溶解-迁移-沉积。3D SIPE LiFPA使LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2(NCM811,3.7 mAh cm-2)/Li(50μm)LMB电池(236次循环后为80.8%)和软包电池(437 Wh kg-1,60次循环后95.4%,注入电解质2 g Ah-1)下具有长循环寿命。
2) 此外,作者使用3D SIPE LiFPA的NCM811/Li LMB可显著提高放热起始温度(Tonset)和热失控温度(Ttr),即分别提高34℃和72℃。该工作为聚合锂盐作为聚合物电解质策略开辟了一个新的途径,同时提高了LMB的循环寿命和安全性。
Shenghang Zhang et.al In-Situ Polymerized Lithium Salt as Polymer Electrolyte Enabling High Safety Lithium Metal Batteries EES 2023
DOI: 10.1039/D3EE00558E
https://doi.org/10.1039/D3EE00558E