凝胶聚合物电解质(GPEs)中的离子电动调节对缓解锂金属电池(LMBs)中金属锂的枝晶生长和电极腐蚀具有重要意义。中南大学Pan Anqiang、Chang Zhi合成了一种超分子LiPAAOB盐辅助的GPEs(3D-DIS-1.25%GPEs),以改善LMBs的离子电动力学。
本文要点:
1) LiPAAOB导体盐提供足够的Li+离子,同时促进LiTFSI离解。这些解离的Li+离子可以通过富集的亲和位点进一步牢固地锚定在三维复合聚合物骨架(PALC)中。由于PALC和LiPAAOB/LiTFSI之间的强氢键相互作用,因此作者在3D-DIS-1.25%GPE中构建了稳定的配位结构,从而促进了Li+离子沿着聚合物链快速传输。
2) 因此,3D-DIS-1.25%GPE的电化学稳定窗口和离子电导率分别提高到5.3V和1.34mS cm−1。在锂金属阳极和阴极中的活性颗粒上原位形成的Li+/e−双导电界面可以有效地抑制枝晶生长和电极腐蚀。即使在折叠和卷曲状态下,具有高LFP负载的Li||3D-DIS-1.25%GPEs||Li对称电池和柔性3D-DIS-.25%GPEs基软包电池也能稳定运行,这表明使用3D-DIS-0.25%GPEs可构建各种柔性高能量密度电池。
Simin Chai et.al Supramolecular Salt-Assisted Quasi-Solid-State Electrolyte Promoting Dual Conductive Interface for High-Energy-Density Lithium Metal Batteries Adv. Energy Mater. 2023
DOI:
https://doi.org/10.1002/aenm.202303020