科研進展

深圳先進院在高安全性準固態電池研究取得進展

  

  1014日,中國科學院深圳先進技術研究院光子信息與能源材料研究中心電化學團隊在高安全性二次鋰電池方向獲得重要進展。相關成果以Reinforcing Concentrated Phosphate Electrolytes with In-Situ Polymerized Skeletons for Robust Quasi-Solid Lithium Metal Batteries(原位聚合高分子骨架支撐的高濃度磷酸酯半固態電解質)為題發表在國際頂級能源期刊Energy Storage Materials上。文章的第一作者是碩士研究生陳佳華,通訊作者是陸子恒助理研究員和楊春雷研究員。 

  隨著電動汽車普及,高能量密度鋰電池的安全性問題日趨嚴峻。特別是近幾年國際國內報道的電動汽車起火事件日益頻發,更加突出了設計兼顧安全性和能量密度的電池的挑戰。為了解決該問題,研究團隊開發了一種適配鋰金屬負極的高性能阻燃準固態電解質。該電解質通過原位聚合高分子骨架以支撐不可燃的磷酸酯溶劑,兼具高安全性與高碘化學穩定性。基于該電解質的準固態電池在彎折、沖擊、剪切、空氣暴露、直接明火灼燒情況下均可穩定運行,并展現出了600圈無衰減的優異性能。 

  此外,本研究利用基于歐拉方法的微擾穩定性理論系統討論了凝膠電解質與鋰金屬界面的穩定性問題,深入揭示了凝膠電解質中高分子骨架含量、鋰離子電導率、剪切模量及抗鋰枝晶能力的關系,對于高分子電解質的設計具有重要指導意義。 

新型準固態電解質機理示意圖    

  論文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2405829719310049 

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