固体聚合物电解质的实用受到Li+离子电荷传输数目较少、离子导电性低、界面稳定性差的局限,这些缺点严重损害聚合物电解质的局部微环境。功能性填充物有助于解决这些问题和挑战。
有鉴于此,中南大学侯红帅教授等报道基于DFT理论计算发现填充物的阴离子空穴能够用于结合Li盐阴离子因此显著增加电解质的Li+离子迁移数目。
本文要点
(1)
通过官能团化修饰的碳量子点制备了具有丰富硫缺陷位点的花状SnS2填充物,这种修饰在SnS2表面的碳量子点具有丰富的有机官能团,从而作为连接试剂增强填充物和聚合物之间的兼容,因此得到优异的力学性能和快速离子传输。
(2)
Li金属和电解质界面原位生成的Li2S/Li3N有助于促进Li+扩散和均匀沉积,缓解Li枝晶问题。组装的锂金属电池具有优异的循环稳定性,并且说明碳量子点修饰的缺陷无机填充物策略对于锂金属电池的优势。
参考文献
Huaxin Liu, Yu Ye, Fangjun Zhu, Xue Zhong, Dingzhong Luo, Yi Zhang, Wentao Deng, Guoqiang Zou, Hongshuai Hou, Xiaobo Ji, Optimizing the Microenvironment in Solid Polymer Electrolytes by Anion Vacancy Coupled with Carbon Dots, Angew. Chem. Int. Ed. 2024
DOI: 10.1002/anie.202409044
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202409044