酯电解质与陶瓷纳米粒子之间多重分子间配位的示意图和原子分析配位CSE的结构特征高压锂电池配位CSE的电化学性能具有配位CSE的循环高压NCM523阴极(在锂化状态下)的界面表征带有配位CSE的循环锂金属阳极的界面表征

聚合物/陶瓷基复合固体电解质(CSE)兼具聚合物电解质的机械坚固性和陶瓷电解质的高离子导电性,是全固态锂金属电池(SLBs)的理想候选材料。然而,CSE的界面不稳定性和对其相间关系的不甚了解阻碍了它们在高压固态锂电池中的应用。本文发现了一种简单而有效的CSE,它能通过在聚酯和陶瓷电解质之间形成多重分子间配位相互作用来稳定高压SLBs。通过低温透射电子显微镜直接观察到聚(ε-己内酯)中的羰基和阴离子中的氟磺酰基与Li6.5La3Zr1.5Ta0.5O12纳米粒子之间的多重配位,并通过理论计算进一步证实。重要的是,CSE中的多重配位不仅通过屏蔽脆弱的羰基位点阻止了聚合物骨架的持续分解,还通过阴离子的优先分解建立了稳定的富无机界面。稳定的CSE及其富含无机物的中间相使Li||Li对称电池在0.1 mA cm-2的条件下具有超过4800 小时的超长寿命,且不会发生树枝状短路。此外,采用LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2阴极的高电压SLBs在1 C充放电速率下循环1100 次以上,显示出卓越的循环稳定性。这项研究揭示了在1 C充放电速率下,高压SLBs在1100 个循环周期内表现出卓越的循环稳定性的内在机理。

图文简介

打开网易新闻 查看更多图片
打开网易新闻 查看更多图片
打开网易新闻 查看更多图片
打开网易新闻 查看更多图片
打开网易新闻 查看更多图片

论文信息

原文链接:https://doi.org/10.1002/adma.202314063

通讯作者:Hongli Xu,Yonghong Deng, Jian Chang

小编有话说:本文仅作科研人员学术交流,不作任何商业活动。由于小编才疏学浅,不科学之处欢迎批评。如有其他问题请随时联系小编。欢迎关注,点赞,转发,欢迎互设白名单。投稿、荐稿polyenergy@163.com