Новий прогрес у дослідженні та розробці нових твердотільних літієвих металевих органічних батарей

Завдяки високій безпеці та високій теоретичній ємності дослідження та розробка твердотільних літієво-металевих батарей із твердотільними електролітами замість рідких електролітів привернули велику увагу, тому розробка твердотільних електролітів також є особливо важливою. Про це повідомив журналістКоледжматеріалознавства та енергетики Юньнаньського університету 17 числа, коли команда професора Гуо Хонга зКоледжнещодавно досягла останніх успіхів у дослідженні та розробці нових твердотільних літій-металевих органічних батарей, а міжнародний журнал"Вуглецева енергія"опублікував результати відповідних досліджень.

Попередні дослідження та виробництво в основному були зосереджені на неорганічних електролітах, таких як сульфіди, галогеніди та оксиди. Однак ці тверді електроліти мають такі недоліки, як жорсткість і чутливість до повітря, які впливають на стабільність міжфазної поверхні, а також цикл і швидкість роботи батарей.

В останні роки органічні полімерні електроліти поступово привертають увагу завдяки своїм перевагам, таким як гнучкість ібуттялегко формувати плівки. Ковалентні органічні каркасні матеріали видносій для перспективний одноіонний твердий електроліт, але дослідникам необхідно поглиблено вивчити кількість активних центрів,іtВплив скелетної структури на літій-іонну провідність, число міграції та продуктивність акумулятора.

Базуючись на поточному статусі досліджень і проблемах, а також у поєднанні з попередньою дослідницькою основою, команда професора Го Хонга розробила та підготувала три види вовальний органічний каркас з одиночним літієво-іонним провідником, регульованим карбоксилатом літію. Виходячи з впливу різних каркасних структур і кількості активних центрів на провідність і швидкість міграції іонів літію, у поєднанні з теоретичними розрахунками, вони глибоко вивчили розподіл електростатичного потенціалу трьох матеріалів і використали розрахунки теорії функціоналу густини для аналізу міграції. шлях іонів літію та різниця енергетичного бар'єру.

Згодом дослідницька група зібрала aквазітвердотільний акумуляторз металевим літієм як негативним електродом, органічною малою молекулою циклогексанону як позитивним електродом і сконструйованим одноіонним провідником як твердотільним електролітом.

Результати випробувань продуктивності та теоретичних розрахунків показують, що одноіонні провідники можуть ефективно пригнічувати ріст літіюкристали, і квазітвердотільні батареї можуть вирішити розчинення органічних катодних матеріалів з малими молекулами в електролітах. Ця стратегія забезпечує важливу теоретичну основу та технічну підтримку длявисокоефективні квазітвердотільні літій-металоорганічні батареї.

Джерело: Science and Technology Daily