將高容量正極和鋰負極與固態電解質耦合已被證明是提高可充電電池能量密度和安全性的有效策略。然而,有限的離子電導率、大的界面電阻和不受約束的鋰枝晶生長阻礙了固態鋰金屬電池的應用。
近日,華中科技大學黃云輝教授,Henghui Xu ,Zhen Li設計了一種具有自愈能力的聚(醚-氨基甲酸酯)基固態聚合物電解質,以降低界面電阻并提供高性能固態鋰金屬電池。
文章要點
1)憑借其動態共價二硫鍵和氫鍵,所提出的固態聚合物電解質表現出優異的界面自修復能力并保持良好的界面接觸。
2)全電池由兩個集成電極/電解質組裝而成。結果,Li||Li對稱電池表現出超過6000小時的穩定長期循環,固態鋰硫電池在0.3 C下表現出700次循環的延長循環壽命。
3)超聲成像技術的使用表明集成結構的界面接觸比傳統層合結構的界面接觸要好得多。
這項工作為設計高性能固態鋰金屬電池提供了一種有趣的界面雙集成策略。
參考文獻
Pei, F., Wu, L., Zhang, Y. et al. Interfacial self-healing polymer electrolytes for long-cycle solid-state lithium-sulfur batteries. Nat Commun 15, 351 (2024).
DOI:10.1038/s41467-023-43467-w
https://doi.org/10.1038/s41467-023-43467-w