与传统的锂离子电池系统相比,石墨阴极中的阴离子嵌入为开发具有高功率密度的电池开辟了道路。近日,浦项科技大学Soojin Park、Jeong Woo Han、西江大学Jaegeon Ryu通过表面带电纳米粘土增强凝胶聚合物电解质(GPE)来增强双离子电池(DIB),并克服电解质分解、阴离子-溶剂共插层和石墨阴极界面不稳定等传统挑战。
本文要点:
1) 通过将蒙脱石、高岭石和埃洛石等三种纳米粘土掺入GPE,作者评估了其对DIB的电化学性能、离子传导和机械完整性的影响。埃洛石因其不同的内外表面电荷而受到特别关注,这些电荷会产生电荷分离,促进锂离子传输,并减轻阴离子-溶剂相互作用。
2) 埃洛石掺入的GPE(HS-G)显著提高了DIB性能,这可以通过延长循环寿命、在20 C的快速充电/放电速率下保持高容量以及在宽温度范围(0-60°C)内的操作稳定性来证明。这些改进归功于HS-G的独特结构优势,包括有效的电荷分离、增强的阴离子扩散和减少的溶剂共插层,为DIB应用提供了一种新途径。
Sungho Kim et.al Charge Separation Induced by Asymmetric Surface Charge Effects in Quasi-Solid State Electrolyte for Sustainable Anion Storage Adv. Energy Mater. 2024
DOI:10.1002/aenm.202402293
https://doi.org/10.1002/aenm.202402293