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比利时研究人员研发新固体复合电解质 可用于锂离子电池

2018-03-13 13:52:53 陈存军 盖世汽车

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盖世汽车讯 据外媒报道,比利时哈塞尔特大学(Hasselt University)的研究人员提出了一类可用于锂离子电池的新固体复合电解质:低共熔溶剂(DES)——二氧化硅复合材料。基于DES的凝胶电解质——该团队将其称为eutectogels(ETGs),其特点是具有高离子导电性(1.46 mS cm–1)、(高)热量(高达130°C)及电化学稳定性(高达4.8V),并且对水和溶剂具有化学惰性。

相较于基于离子液体的复合电解质而言,这类ETGs可能很容易被处理,而且成本可能更低。该团队在美国化学学会杂志《化学材料》上发表的一篇论文中指出,在C/10(情况下)100次循环中,Li/ETG/LiFePO4电芯展现了稳定的循环,显示了ETGs应用于锂离子电池具有良好的前景。

锂离子电池存在一些限制,比如潜在的安全危害、价格高及重量/体积上的存储限制。通过研发一种理想的固体电解质,可最大程度的解决这类问题。传统锂离子电池中的有机液态电解质具有易燃性、在电位低至4.2V(versus Li)时易于过度氧化,并且不能阻止锂晶枝的生长。因而,一个具有较强的电化学及热稳定性的导电性锂离子固体电解质,对于部署下一代阴极材料(insertion cathodes)是非常有必要的。

该团队使用相同的成分,通过非水溶胶—凝胶法将DES限制在一个氧化硅基体内。生成的ETGs是透明的、同质的、没有裂缝的像玻璃一样的巨石。ETGs的截面显示了一个多孔结构,填满DES。

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