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标签:学科前沿
关键词:离子液体凝胶电解质粘性热电材料
年4月3日,第一百一十期速览,三篇新鲜出炉的文章献上!
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六方氮化硼凝胶电解质
Blade-CoatableHexagonalBoronNitrideIonogelElectrolytesforScalableProductionofLithiumMetalBatteries
固体电解质(SSE)中不含挥发性液体,比含挥发性液体的电解质具有更好的安全性与更高的电池能量密度,可充电锂电池领域的研究者对该类电解质寄予了厚望。然而,现有的固态电解质材料缺乏足够优秀的电化学性能,或者需要昂贵且耗时的加工方法,这阻碍了其大规模应用。
基于此,美国西北大学的MarkC.Hersam等研究者将EMIM-FSI与六方相氮化硼与DMF混合制备了一种与商业涂覆材料粘度类似的离子凝胶浆料。该材料适用于现有的锂离子电池制造基础设施,可通过刮涂后稍加干燥得到固体电解质薄膜,不需要昂贵和耗时的处理步骤。刮刀涂布的hBN离子凝胶薄(40μm)且无裂纹,从而能够生产高能量密度的LMB电池。此外,所得hBN离子凝胶电解质具有足够的机械刚度来抑锂枝晶的生长,同时还提供与复合阴极以及锂金属阳极的优异界面接触。实验表明,hBN离子凝胶的离子电导率很高,在室温和60°C时分别为1.6和5.5mScm-1。所得到的高性能SSE对锂金属也具有电化学稳定性,故其能够用于LFP
锂电池,该电池可在室温下以1C次循环后容量保持率为78%。此外,hBN纳米片和ILE的热稳定性允许LFP
Li电池在60°C下工作,与室温时相比,在1C下的质量比容量提高了33%。
来源:Angew.Chem.Int.Ed.