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比利時提出二氧化硅復合材料可作鋰離子電池固體復合電解質

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發表時間:2018-03-13 16:46來源:金戈新材料

  據外媒報道,比利時哈塞爾特大學(HasseltUniversity)的研究人員提出了一類可用于鋰離子電池的新固體復合電解質:低共熔溶劑(DES)——二氧化硅復合材料。基于DES的凝膠電解質——該團隊將其稱為eutectogels(ETGs),其特點是具有高離子導電性(1.46mScm–1)、(高)熱量(高達130°C)及電化學穩定性(高達4.8V),并且對水和溶劑具有化學惰性。


  相較于基于離子液體的復合電解質而言,這類ETGs可能很容易被處理,而且成本可能更低。該團隊在美國化學學會雜志《化學材料》上發表的一片論文中指出,在C10(情況下)100次循環中,LiETGLiFePO4電芯展現了穩定的循環,顯示了ETGs應用于鋰離子電池具有良好的前景。


鋰離子電池的新固體復合電解質.jpg


  鋰離子電池存在一些限制,比如潛在的安全危害、價格高及重量體積上的存儲限制。通過研發一種理想的固體電解質,可最大程度的解決這類問題。傳統鋰離子電池中的有機液態電解質具有易燃性、在電位低至4.2V(versusLi)時易于過度氧化,并且不能阻止鋰晶枝的生長。因而,一個具有較強的電化學及熱穩定性的導電性鋰離子固體電解質,對于部署下一代陰極材料(insertioncathodes)是非常有必要的。


  該團隊使用相同的成分,通過非水溶膠—凝膠法將DES限制在一個氧化硅基體內。生成的ETGs是透明的、同質的、沒有裂縫的像玻璃一樣的巨石。ETGs的截面顯示了一個多孔結構,填滿DES。


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