鉅大LARGE | 點擊量:708次 | 2019年02月25日
關于聚合物電解質固態(tài)鋰硫電池的研究
有關鋰電池得研究,對高能量密度電池的迫切需求以及對電池安全問題的重視,使得利用固態(tài)電解質代替?zhèn)鹘y(tǒng)的液態(tài)電解液應用于鋰硫電池成為必然的發(fā)展趨勢。
理想的鋰硫電池固態(tài)電解質需要滿足:
1.良好的力學性能;
2.具有與液態(tài)電解液相當?shù)匿囯x子電導率;
3.與電極接觸具有良好的化學穩(wěn)定性和界面相容性;
4.抑制多硫離子穿梭和超高的安全性等綜合性能。
但是同時解決這些問題具有很強的挑戰(zhàn)性,因為不同類型的固態(tài)電解質材料各有優(yōu)劣。全固態(tài)聚合物電解質具有良好的安全性、成膜性和黏彈性,與電極具有良好的界面接觸和相容性,但室溫離子電導率低,力學性能差,因此在鋰硫電池中的應用研究還較少;凝膠聚合物電解質由于具有較高的離子電導率,且和硫電極的界面阻抗較小,在鋰硫電池中的研究已經取得了一定進展,具有良好的應用前景;而陶瓷電解質離子電導率高、穩(wěn)定性強,但是電解質/電極界面阻抗大,其離子電導率仍然不能滿足鋰硫電池的應用需求,因此陶瓷電解質在鋰硫電池中的研究較少;復合電解質由于兼具聚合物電解質和無機電解質的優(yōu)點,因此最有希望同時滿足各種性能,但是仍然存在著大量的科學以及技術難題有待解決,對于有機/無機復合電解質,無機填料和聚合物材料的微觀作用機理尚不明確,如何在聚合物基體中均勻分散無機顆粒也有待進一步解決,設計新的復合結構并構筑良好的電極/電解質界面是未來的研究熱點和重點。而原位合成是改善固態(tài)電解質/電極界面問題、提升性能和簡化工藝的有效手段,為鋰硫電池規(guī)?;峁┝烁蟮南M?。
為了更好地促進高性能固態(tài)鋰電池發(fā)展,需要構建一體化固態(tài)鋰硫電池,復合電解質/界面修飾層/電極要形成整體,而重點在于構建緊密且穩(wěn)固的界面修飾層。因此,原位構建電解質/電極界面修飾層是進一步提升鋰硫電池性能的重要方法。另外,在改進固態(tài)鋰離子電池性能的同時更要透徹地分析機理,從而促進新型固態(tài)電解質的研發(fā),實現(xiàn)下一代高能量密度固態(tài)鋰硫電池的規(guī)?;苽浜蛻?。
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