- 首頁
- 資訊
Adv. Energy Mater.清華南策文、沈洋團隊在全固態(tài)鋰電池領域取得進展
來源：清華大學新聞中心 2022-07-12
導讀：清華大學材料學院南策文院士、沈洋教授團隊報道了一種可彎曲的、具備高鋰離子電導率的超薄復合固體電解質膜，該膜由硫銀鍺礦硫化物Li6PS5Cl和極性聚（偏氟乙烯-共三氟乙烯）P(VDF-TrFE)框架組成。相關成果以“Li6PS5Cl基電解質的超長循環(huán)全固態(tài)電池”（Super Long-Cycling All-Solid-State Battery with Thin Li6PS5Cl-Based Electrolyte）為題，近日在線發(fā)表在國際期刊《先進能源材料》（Advanced Energy Materials）上，并作為當期封面文章發(fā)表。
全固態(tài)鋰離子電池由于采用了固態(tài)電解質替代傳統(tǒng)有機液態(tài)電解液，有望從根本上解決電池的安全性的同時，還能進一步提升鋰電池的能量密度和循環(huán)壽命，符合未來高安全性高能量密度鋰離子電池發(fā)展的方向。而要實現(xiàn)全固態(tài)鋰離子電池的商業(yè)化關鍵就是要找到一種同時具有成本低，電導率高，化學穩(wěn)定性好，電壓窗口寬等優(yōu)點的固態(tài)鋰離子電解質材料。在各種各樣的電解質材料中，硫化物固態(tài)電解質引起了廣泛的關注。盡管硫化物電解質的離子導電性已經取得了很大進展，但硫化物電解質在全固態(tài)鋰電池中的應用仍面臨諸多挑戰(zhàn)。制備具有較薄的厚度和高離子電導率的固體電解質對開發(fā)性能優(yōu)良的全固態(tài)鋰電池至關重要。
本項工作作為《先進能源材料》（Advanced Energy Materials）封面文章發(fā)表鑒于此，清華大學材料學院南策文院士、沈洋教授團隊報道了一種可彎曲的、具備高鋰離子電導率的超薄復合固體電解質膜，該膜由硫銀鍺礦硫化物Li6PS5Cl和極性聚（偏氟乙烯-共三氟乙烯）P(VDF-TrFE)框架組成。Li6PS5Cl和極性P(VDF-TrFE)之間的相互作用確保了復合電解質膜在室溫下的高鋰離子傳導率（≈1.2 mS cm-1）和良好的機械延展性。采用該薄型復合電解質膜組裝的全固態(tài)電池顯示出優(yōu)異的循環(huán)性能，在室溫下1.0 mA cm-2的電流密度下，1000次循環(huán)后的容量保持率為92%，即使在20000次循環(huán)后也有71%。這是迄今為止報道中室溫下循環(huán)壽命最長的全固態(tài)電池。此外，具有高承載量的軟包全固態(tài)電池的成功制備也證明了其在未來商業(yè)應用中的潛力和可行性。這項工作會對制備薄而高性能的復合電解質材料有所啟發(fā)，并為實現(xiàn)具有高性能的、可產業(yè)化的實用硫化物基全固態(tài)電池指引方向。
超薄復合固態(tài)電解質膜的制備工藝及材料表征相關成果以“Li6PS5Cl基電解質的超長循環(huán)全固態(tài)電池”（Super Long-Cycling All-Solid-State Battery with Thin Li6PS5Cl-Based Electrolyte）為題，近日在線發(fā)表在國際期刊《先進能源材料》（Advanced Energy Materials）上，并作為當期封面文章發(fā)表。材料學院2018級博士生劉思捷為論文第一作者，南策文院士、沈洋教授、李亮亮副研究員為通訊作者。其他重要貢獻者包括材料學院博士后周樂、材料學院2017級博士生韓健等。相關研究工作受國家自然科學基金委和科技部國家重點研發(fā)計劃支持。
聲明：化學加刊發(fā)或者轉載此文只是出于傳遞、分享更多信息之目的，并不意味認同其觀點或證實其描述。若有來源標注錯誤或侵犯了您的合法權益，請作者持權屬證明與本網聯(lián)系，我們將及時更正、刪除，謝謝。 電話：18676881059，郵箱：gongjian@huaxuejia.cn
在線客服
快速發(fā)布
我的店鋪
我的化學加
我的消息
我要充值
回到頂部
