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抑制锂枝晶新途径——凝胶聚合物电解质
2018-07-30
来源：转载自第三方
近日，来自中国科学院北京纳米能源与系统研究所和中国科学院化学研究所的研究人员共同合作，研发了双锂盐体系凝胶聚合物电解质，解决了电极与聚合物膜之间的接触和锂枝晶的生长问题。相关论文以题为“A Dual-Salt Gel Polymer Electrolyte with 3D Cross-Linked Polymer Network for Dendrite-Free Lithium Metal Batteries”的文章发表在国际期刊Advanced Science上[1]。
锂金属电池由于其高能量密度（3860mAh/g）而在能量存储方面显示出巨大潜力和广泛的应用前景。然而，用传统的液体电解质存在着固/液界面处复杂反应、热力学不稳定性、易挥发泄漏、引起火灾甚至爆炸以及锂枝晶的生长等缺陷，严重地限制了锂金属电池的实际应用。固体或凝胶电解质被认为是抑制锂枝晶生长的最有希望的候选者，而它们受到低的室温电导率以及电解质与电极的界面接触问题的限制。
该研究中，研究人员设计了具有3D交联聚合物网络的双盐LiPF6-LiTFSI凝胶聚合物电解质以解决这些问题。他们通过把LiPF6-LiTFSI溶解在ETPTA与PEGDA的高分子溶液中，在纤维素膜上原位聚合得到双锂盐体系的凝胶聚合物电解质。该双锂盐体系的凝胶电解质表现出了高离子电导率（在室温下为0.56mS cm-1），并在锂金属表面上构建稳固且导电的SEI，在电池循环后，凝胶电解质体系的锂片表面没有明显的锂枝晶生长，在循环300次循环后仍然能实现87.93％的容量保持。
与单锂盐相比，双锂盐体系提高了电解质的室温电导率，为未来聚合物电解质的设计和制备提供了新的思路，也为抑制锂枝晶生长，提高锂金属电池的循环性能提供了新的方法。
参考文献
[1] Wei Fan, Nian-Wu Li, Xiuling Zhang, et al. A Dual-Salt Gel Polymer Electrolyte with 3D Cross-Linked Polymer Network for Dendrite-Free Lithium Metal Batteries, Advanced Science, 2018, DOI:10.1002/advs.201800559.
相关链接：LiPF6
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