具有優異Li+傳輸行為的超薄全固態電解質對于開發高能量密度固態鋰金屬電池至關重要。然而,如何平衡電化學性能及其力學性能仍極具挑戰性。在此,上海大學Yuan Shuai、Zhang Haijiao、Wang Zhuyi通過集成單個功能化有機模塊和無機模塊構建了厚度僅為3μm、重量為11.7 g m?2的超薄固體電解質膜。
本文要點:
1)混合電解質膜具有一系列優點,包括1.77×10?4 S cm?1的高室溫離子電導率、0.65的大Li+轉移數、強機械強度(強度為29 MPa,伸長率為95%)以及在180°C下可忽略的熱收縮。
2) 膜中磺酸鋰功能化的介孔二氧化硅納米粒子在Li+通過陰離子捕獲和陽離子交換的選擇性傳輸中起著至關重要的作用。通過將其與高壓NCM陰極和薄鋰陽極組裝在一起,軟包全電池具有優異的長期循環穩定性、室溫下優異的倍率性能和高安全性。
Kexin Liu et.al A 3 μm-Ultrathin Hybrid Electrolyte Membrane with Integrative Architecture for All-Solid-State Lithium Metal Batteries Adv. Energy Mater. 2024
DOI: 10.1002/aenm.202303940
https://doi.org/10.1002/aenm.202303940