北科大连芳课题组丨固态电池复合电解质中聚阴离子引导的跨界面传导机理
发表时间：2024-08-16 10:06
用硼酸聚阴离子基单离子导电聚合物LiPVFM和LATP颗粒制备了“Polymer-in-ceramic”型复合电解质（PiCCE）膜。LiPVFM中的硼酸聚阴离子和LATP之间的强相互作用，导致LATP颗粒即使比例达到50 wt%在PiCCE膜中分布依然均匀，而且电解质膜具有优良的鲁棒性，表现为14.20 MPa的拉伸强度和9.20 GPa的杨氏模量。LiPVFM和LATP近似的锂离子扩散系数促使PiCCE膜中的锂离子进行跨界面传导，因此PiCCE膜的离子电导率在25°C提升至6.60×10-4 S cm-1，tLi+达到0.84，PiCCE膜较高的机械强度和tLi+能够防止锂金属电池中锂枝晶的生长。此外，PiCCE膜具有较宽的电化学稳定性窗口和良好的电化学性能，保证了LFP和NCM811电池均具有良好的性能，Li/PiCCE/NCM811电池的初始放电容量为174.85 mAh g-1，Li/PiCCE/LFP电池循环175次后，电池容量保持率为86.3%。聚阴离子诱导的锂离子跨聚合物电解质和陶瓷电解质界面的传导在解决固态电池的复合电解质界面问题方面具有很大的前景。