孙学良院士/王建涛等,最新EEM!
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顶刊解读
采用传统液态电解质的锂离子电池(LIBs)因其巨大的安全问题而受到挑战,特别是在电动汽车中使用时。采用固态电解质的全固态电池已被提议以显著提高安全性,但却受到固-固界面接触不良和快速界面退化的阻碍。作为一种折衷策略,近年来有人提出原位固化法来制备准固态电池,这在构建亲密界面和高成本效益的大规模制造方面具有很大优势。
加拿大西安大略大学孙学良院士、Glabat固态电池公司Huan Huang、国联汽车动力电池研究院有限责任公司王建涛等通过原位固化聚乙二醇二丙烯酸酯基聚合物电解质(PEGDA-PEs)制备了具有高负载电极(>3 mAh.cm-2)的准固态软包电池。
由于初始前体溶液的低粘度,PEGDA-PEs完美地填充了高负载电极 (> 3 mAh.cm-2)中的所有孔隙和空隙。此外,PEGDA-PEs与NMC811和石墨-硅(Gr-Si)复合电极之间的强界面相互作用不仅提供了快速的界面锂离子传输,而且显著提高了界面稳定性。因此,准固态NMC811|Gr-Si软包电池表现出令人印象深刻的电化学性能。
实验显示,单层软包电池在0.5C条件下循环500次后表现出82.2%的高容量保持率。实用的多层软包电池具有2.0Ah的高容量,并且可稳定地循环超过550次,容量保持率为82.3%。此外,PEGDA单体价格低廉,原位固化技术简单易行,成本低廉。这项工作表明,原位固化是制造具有优良电化学性能和安全性的准固态软包电池的一种简便和具有成本效益的方法。
High-Performance Quasi-Solid-State Pouch Cells Enabled by In-situ Solidification of a Novel Polymer Electrolyte. Energy & Environmental Materials 2022. DOI: 10.1002/eem2.12447