储能电池

全固态聚合物锂电池 循环使用次数和稳定性得到提升

2020-09-24 09:55:28 沈阳日报

9月23日记者获悉,中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心先进炭材料研究部新型电化学材料与器件团队,近日在聚环氧乙烷基高性能电解质和固态电池方向研究取得新进展,提高了全固态聚合物锂电池循环使用次数和稳定性,并实现在室温和低温下(0℃)的优异电化学性能。

据了解,固态电池是采用固态电解质代替液态电解质的新型电化学储能器件,具有安全性能高和能量密度高的特点。其中,聚环氧乙烷(PEO)因其轻质、易成膜以及与电极间良好的界面接触等特点,被广泛应用于固态电解质的研究。中科院金属所科研团队针对聚环氧乙烷基固态电解质中,锂离子电导率和迁移数较低的问题,利用多硫化锂的穿梭效应,通过原位电化学还原聚(乙二醇)甲基丙烯酸酯与硫的共聚物,制备了聚环氧乙烷固态电解质,从而实现快速的锂离子传输,并有效改善界面稳定性,使得全固态聚合物锂电池在50℃下,表现出高达1200圈的超高循环稳定性。

另外,针对聚环氧乙烷基固态电池需要在较高温度(50-70℃)下使用,在室温及低温下难以工作的问题,研究人员从锂离子传输的微观尺度出发,以有机小分子丁二腈替代常规的无机填料,通过调控丁二腈和环氧乙烷的摩尔比,实现了离子传输尺度上均质且快速的离子通路的形成,使固态电池在室温和低温下(0℃)下也表现出优异的电化学性能。


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