免费注册快速求购


您所在的位置:> 仪器网 > 技术中心 > 解决方案 > 崔光磊研究员借助飞驰高能球磨机助力解决固态电解质的两大瓶颈问题

崔光磊研究员借助飞驰高能球磨机助力解决固态电解质的两大瓶颈问题

2023年02月07日 11:17人气:211 来源: 北京飞驰科学仪器有限公司 >> 进入该公司展台

全固态锂电池的性能提升主要受限于无法同时解决固态电解质低的室温离子电导率和高的固-固界面阻抗这两大瓶颈问题。鉴于此,中国科学院青岛生物能源与过程研究所崔光磊研究员课题组提出一种创新策略:利用SeS2作为造孔剂,借助行星式高能球磨机为制备工具之一,初次制备高电导率自支撑三维多孔硫化物Li6PS5Cl (p-LPSCl)渗流骨架。

图片
↑ 此图为FRITSCH制作的实验过程示意图

崔光磊研究员课题组将一定比例的Li2S与P2S5混合后,在惰性气体环境中使用高能球磨机,以600rpm转速研磨24小时,成功制备出性能的多空硫化物。

随后将聚合物前驱体溶液聚乙二醇甲基醚丙烯酸酯浇注于自支撑三维多孔硫化物Li6PS5Cl (p-LPSCl)渗流骨架中,通过引发PEGMEA原位聚合得到复合固态电解质。

图片


【研究成果】

① 固态核磁揭示Li+在该复合电解质中主要沿LPSCl相快速传输,因而该复合电解质室温电导率相较于纯聚合物电解质提升128倍,达到4.6×10–4 S/cm。

② 得益于原位聚合的策略,电极/电解质界面相容性得到显著优化。

③ LiCoO2|Li和NMC811|Li全固态电池表现出高的放电比容量及的循环性能。

这一创新的整合策略对于解决全固态电池的瓶颈问题,推进全固态电池的商业化具有重要指导意义。

图片


【结论】

综上所述,作者报道了一种三维多孔自支撑硫化物骨架:p-LPSCl,并利用原位聚合策略制备了一种高电导率高性能的复合电解质材料。

得益于高电导率的硫化物渗流骨架,该复合电解质在室温下的离子电导率可以达到4.6×10 -4 Scm -1。原位聚合策略显著改善了电解质/电极界面使得界面阻抗从709降至112Ω cm2。利用此复合电解质制备的全固态电池显示出的电化学性能,这项研究为固体电解质的设计提供了一个非常有前途的策略,以满足高离子电导率、良好的电极/电解质界面兼容性。


该成果以“Facile Design of Sulfide-Based all Solid-State Lithium MetalBattery: In Situ Polymerization within Self-Supported Porous ArgyroditeSkeleton”为题发表在Z名期刊Advanced Functional Materials(DOI: 10.1002/adfm.202101523)上。



(本文来源: 北京飞驰科学仪器有限公司 ,转载请注明出处

关注本网官方微信 随时阅专业资讯

全年征稿 / 资讯合作

联系邮箱:970297226@qq.com
  • 凡本网注明"来源:仪器网"的所有作品,版权均属于仪器网,转载请必须注明仪器网,。违反者本网将追究相关法律责任。
  • 本网转载并注明自其它来源的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品来源,并自负版权等法律责任。
  • 如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。
赛默飞 德国IKA