科學家開發(fā)出具有高性能的本征聚合物電解質(zhì)
文章來源：cnBeta 更新時間：2023-09-07 16:26:28
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一直以來，電池主要使用液態(tài)電解質(zhì)。然而，人們一直在尋找固體替代品。20 世紀 70 年代，開發(fā)出了以聚氧化乙烯（PEO）為基礎(chǔ)的固體聚合物電解質(zhì)，這種電解質(zhì)具有多種優(yōu)點，尤其是安全性。與目前的鋰離子電池相比，使用聚合物電解質(zhì)的電池在車禍或飛機貨運區(qū)等情況下點燃的風險更低。
科學家們從一種交聯(lián)聚合物中開發(fā)出了一種固態(tài)電解質(zhì)，這種電解質(zhì)具有很高的離子傳導性和穩(wěn)定性，有望用于下一代鋰電池。這種新材料在循環(huán) 300 次后仍能保持 90% 以上的電池存儲容量，是目前液態(tài)電解質(zhì)更安全的替代品。 這種新開發(fā)的高導電性固體電解質(zhì)可能會為固態(tài)鋰電池鋪平道路。電池通過化學反應儲存能量，這取決于帶電離子通過電解質(zhì)從陰極流向陽極。 本征聚合物電解質(zhì)聚合反應路徑。資料來源：Li 等人 遺憾的是，聚合物電解質(zhì)在室溫下的離子電導率太低，無法實用。最近生產(chǎn)并被描述為"固態(tài)"的其他電解質(zhì)實際上含有凝膠。Quanfeng Dong 及其同事設(shè)計并合成了一種固態(tài)電解質(zhì)，它由 1,3-dioxolane (DOL) 和季戊四醇縮水甘油醚 (PEG) 組成的交聯(lián)聚合物制成。 這種本征聚合物電解質(zhì)（IPE）具有三維（3D）網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，在室溫下離子電導率高達 0.49 毫西門子/厘米，遠遠高于 PEO。 本征聚合物電解質(zhì)的鋰離子遷移率高達 0.85。使用本征聚合物電解質(zhì)制造的電池在經(jīng)過 300 次充放電循環(huán)后，仍能保持 90% 以上的存儲容量。作者說，這種材料可能是下一代高能量密度全固態(tài)鋰電池的良好選擇。 |
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