推進聚合物-無機雜化固體電解質(HSE)的主要挑戰之一在于理解和控制其內部結構。此外,多個階段之間復雜的相互作用使建立結構-性質關系的研究更加復雜。近日,代爾夫特理工大學Swapna Ganapathy、Marnix Wagemaker、清華大學柳明通過在聚環氧乙烷(PEO)聚合物電解質和快速鋰離子導體Li6PS5Cl的HSE中引入多功能LiI添加劑,解開了體相和界面結構之間的關系,并確定了它們對HSE內鋰離子動力學的影響。
本文要點:
1) 通過多維固態核磁共振,作者發現添加LiI可以穩定內部界面并提高鋰離子的遷移率。
2) 在鋰金屬陽極處形成動力學穩定的固體電解質界面,將臨界電流密度增加到1.3 mA cm-2,并使鋰對稱電池能夠長期穩定循環(>1200小時)。
3) 該工作為定制HSE結構來提高其導電性和穩定性以實現全固態鋰金屬電池提供了重要線索。
Shengnan Zhang et.al Elucidating the Impact of Functional Additives on the Structure and Ion Dynamics of Hybrid Solid Electrolytes Adv. Energy Mater. 2025
DOI: 10.1002/aenm.202406003
https://doi.org/10.1002/aenm.202406003