随着日益增长的高能量密度和安全锂基电池的需求,具有高离子电导率和高电化学稳定性的复合固体聚合物电解质(CSPEs)的开发具有重要意义。
近日,中科院上硅所李驰麟研究员报道了将Ce-配位多酚鞣花酸(EACe2)的无定形无限配位聚合物(ICP)纳米网络引入到PEO基体中,以获得高耐久的锂金属电池(LMBs)。
文章要点
1)与传统的晶粒分散的金属有机骨架(MOFs)不同,ICP网络具有高度的互连性和自组装能力,使填料在PEO中具有更好的渗透效果和多尺度的相互作用。
2)EACe2纳米填料提高了CSPEs的离子电导率和锂离子迁移数,以及随着LiF、Li2O和Li2S浓度的增加,形成了坚固的固体电解质界面(SEI),使Li/Li电池具有超稳定的动力学性能,循环时间超过8800 h,且具有可抑制Li枝晶的优异循环特性。
3)这种低的界面电阻(CSPE-EACe2/Li和CSPE-EACe2/LiFePO4分别为16和20.5 Ω cm2)实现了高可逆的Li/LiFePO4电池(0.5 C下,循环2000次后容量为102.6 mAh g-1,1 C下,循环1200次后容量为103.2 mAh g-1)。
4)这种CSPE-EACe2膜还可以承受高电压正极(LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2,最高4.3V)、室温操作和超薄厚度(25 μm厚)。
文章要点
Xiaoxue Wu , Yongjian Zheng , Wenbo Li , Yangyang Liu , Yang Zhang , Yajie Li , Chilin Li , Solid Electrolytes Reinforced by Infinite Coordination Polymer Nano-Network for Dendrite-free Lithium Metal Batteries, Energy Storage Materials (2021)
DOI:10.1016/j.ensm.2021.06.009
https://doi.org/10.1016/j.ensm.2021.06.009