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西安交通大学与诺贝尔化学奖获得者合作,在固体锂电池领域取得了新的进展。

时间:2020-05-15 09:56:47 来源:网络

导读

最近,西安交通大学化学工程学院副教授李铭陶和唐伟教授与诺贝尔化学奖获得者和得克萨斯大学奥斯汀分校约翰·班尼斯特·古迪纳夫教授合作,在固体锂电池领域取得了新的进展。这项研究成果发表在国际领先的能源杂志美国化学学会能源快包上(缩写为影响因素16)。331)。

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随着便携式电子设备和电动汽车对锂电池的能量密度和安全性能的要求越来越高,迫切需要开发新型锂离子电池。金属锂电池由于其较高的能量密度,有望在下一代储能设备中得到应用。然而,传统的有机液体电解质在高温下易挥发,具有很大的燃烧安全隐患,易与金属锂发生副反应,导致锂枝晶生长,降低电池库仑效率,难以与锂金属配合使用。

针对上述问题,西安交通大学化工学院李明涛副教授、唐伟教授团队与诺贝尔化学奖获得者、美国得州大学奥斯汀分校约翰·班宁斯特·古迪纳夫(johnbgoodenough)教授,联合报道了一种分层结构的复合凝胶电解质,实现了对传统有机液体电解液的升级,解决了与锂金属匹配性的问题。该复合电解质由改性纳米sio2和升级的凝胶电解质两部分构成,改性的sio2颗粒和凝胶电解质具有更好的亲和性,升级后的半固态凝胶电解质避免了电解液挥发、泄漏带来的安全问题,极大提高了电解质的安全性能,并且sio2和凝胶电解质间的协同作用使该复合凝胶电解质对锂金属化学稳定性良好,能够抑制锂枝晶的生长。基于上述复合凝胶电解质策略的锂金属固态电池的循环性能和库伦效率都显著提高。

为解决锂金属负极与传统液体电解质的界面挑战提出了一种新的策略,为液态电解质在锂金属固态电池中的应用提供了新的方向。

这项题为改进传统有机电解质以响应下一代锂金属电池的研究:一种由纳米二氧化硅支持的分层凝胶聚合物电解质((upgradingtraditionalorganicelectrolytestowardfuturelithiummetalbatteries:ahierarchicalnano-sio2-supportedgelpolymerelectrolyte),)发表在领先的国际能源杂志快宝上(认可,影响因素16)。331)。西安交通大学化学工程技术学院是本文的第一个交流单元,第一位作者是该研究组的研究生杨普,副教授李铭陶、唐伟教授和古迪诺夫教授是交流的共同作者。这项工作得到了国家自然科学基金和陕西省重点研究开发项目的支持。西安交通大学分析测试中心也提供了大量的测试表征支持。

链接到文件:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.0c00412

资料来源:西安交通大学编辑,化学加成。

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