具有优异Li+传输行为的超薄全固态电解质对于开发高能量密度固态锂金属电池至关重要。然而,如何平衡电化学性能及其力学性能仍极具挑战性。在此,上海大学Yuan Shuai、Zhang Haijiao、Wang Zhuyi通过集成单个功能化有机模块和无机模块构建了厚度仅为3µm、重量为11.7 g m−2的超薄固体电解质膜。
本文要点:
1)混合电解质膜具有一系列优点,包括1.77×10−4 S cm−1的高室温离子电导率、0.65的大Li+转移数、强机械强度(强度为29 MPa,伸长率为95%)以及在180°C下可忽略的热收缩。
2) 膜中磺酸锂功能化的介孔二氧化硅纳米粒子在Li+通过阴离子捕获和阳离子交换的选择性传输中起着至关重要的作用。通过将其与高压NCM阴极和薄锂阳极组装在一起,软包全电池具有优异的长期循环稳定性、室温下优异的倍率性能和高安全性。
Kexin Liu et.al A 3 µm-Ultrathin Hybrid Electrolyte Membrane with Integrative Architecture for All-Solid-State Lithium Metal Batteries Adv. Energy Mater. 2024
DOI: 10.1002/aenm.202303940
https://doi.org/10.1002/aenm.202303940