尽管聚环氧乙烷固体聚合物电解质(PEO SPE)近年来备受关注,其含有的有机成分仍然易燃。
近日,中科大胡源教授,阚永春副研究员报道了将Aluminum diethyl hypophosphite (ADP)加入到PEO SPE中,从而获得了具有阻燃性、长寿命、无枝晶的ADP/PEO SPE。
文章要点
1)研究发现,ADP纳米颗粒的加入能有效抑制PEO聚合物的结晶,提高SPE的离子导电性。更重要的是,在循环过程中,ADP纳米颗粒被分解,形成富Al、富P(Al,P-rich)SEI层。这种富Al、P的SEI成功地抑制了Li枝晶的形成和生长。
2) 较高的库仑效率证明了其具有较少的副反应,同时电池的循环寿命和循环稳定性明显提高。经过1000次循环后,电池容量仍为123.2 mAh g−1,库仑效率为99.95%,容量衰减最小。
这项研究表明,含Al和P的SEI层能有效地抑制锂枝晶的生长,提高电池的循环稳定性。更重要的是,ADP是一种高效、无卤、环保的阻燃剂,其加入显著提高了SPE的安全性。
参考文献
Longfei Han, et al, Flame-Retardant ADP/PEO Solid Polymer Electrolyte for Dendrite-Free and Long-Life Lithium Battery by Generating Al, P‑rich SEI Layer, Nano Lett., 2021
DOI: 10.1021/acs.nanolett.1c01137
https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.1c01137