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材料學院陳宏偉課題組在國際頂級期刊Nano Letters發表研究論文

作者:雷水清      單位:材料科學與工程學院 發布時間:2019-03-15

    我校材料學院陳宏偉副教授課題組近日在Nano Letters上發表了題為“Polymer Electrolyte Glue: A Universal Interfacial Modification Strategy for All-Solid-State Li Batteries”的研究論文。Nano Letters是美國化學會(ACS)旗下頂級學術期刊,是國際納米材料化學領域公認的頂級期刊,在領域內具有權威影響力。

    傳統的鋰離子電池(LIB)由于使用液體有機電解質而具有易燃易爆的風險。因此,全固態鋰離子電池近年來受到廣泛關注。該論文報道了一種全新的全固態鋰電池電解質與電極間的界面修飾策略——“膠水型”電解質。它具有與大多數典型電極和固體電解質良好的潤濕性,在固化過程之后還表現出與材料良好粘結性以及1.15×10-4 S/cm(在室溫下)的良好離子電導率。

(a)“膠水”修飾與不修飾的全固態電池;(b)“膠水”電解質的特殊性能;(c)“膠水”修飾后 正極/固態電解質 的SEM;(d)膠水修飾后 負極/固態電解質 的SEM;(e)“膠水“在LiFePO4正極和Li金屬表面的接觸角;(f)“膠水”在不同電極和固態電解質上的剝離強度;(g)膠水固化后的離子電導率隨溫度的變化趨勢;(h)室溫下基于PANS正極的全固態電池的循環性能。

    具有“膠水”改性后的全固態鋰電池界面阻抗顯著降低,并且在室溫下表現出穩定的循環性能。與通過物理沉積方法構造的高密度金屬氧化物或無機改性層相比,輕質且高強度的聚合物基膠電解質易于合成,便于應用,并且適合于大規模生產。考慮到聚合物設計和合成中幾乎無限的可能性,在此策略之后,未來開發用于全固態LIB的先進多功能膠水是有希望的。此工作開拓了全固態鋰電池在界面修飾領域的研究,對電解質材料設計和研究具有指導意義。

    上述研究工作由陳宏偉課題組與中科院蘇州納米所陳立桅課題組共同合作,由董德銳、周斌、孫雨飛等碩士研究生共同參與完成,并得到國家自然科學基金及華僑大學科研基金等項目支持。

    論文鏈接:https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acs.nanolett.8b05019



(值班編輯:溫雅彬)