中山大学EnSM: 界面消除助力提升全固态锂硫电池综合性能

2023年10月29日下午5:00 • 头条, 干货, 顶刊 • 阅读 4

锂硫（Li-S）电池因其高理论能量密度而成为下一代储能系统的候选之一，消除界面不相容性并在正极│电解质│负极的界面处创造平滑的离子/电子传输，是实现全固态锂硫电池实际应用的关键。

中山大学孟跃中教授、黄盛副教授等人报告了一种完全集成的全固态锂硫电池（i -ASSLSB），其中来自聚合物电解质的简单环氧乙烷片段相互渗透并焊接到所有模块（硫正极、电解质膜和锂负极）中。其界面电阻受到整个电池系统中聚环氧乙烷在分级聚合物电解质中的分段运动的抑制。环氧乙烷链段的迁移率和聚电解质膜的强度可以通过单离子导电聚电解质的交联度来控制。

图1 i -ASSLSB的合成示意图

i -ASSLSB实现了2.4×10^-12 cm² s^-1 的液态水平锂离子扩散系数，并在 0.05 C 下表现出高达 1428 mA h g^-1的高容量和在 0.1 C下实现100次稳定循环。这项工作有望为高性能全固态锂硫电池提供一种有价值的界面调制技术方法。

图2 i -ASSLSB热处理后的界面演变

图3 i -ASSLSB的电化学性质

Addressing interface elimination: boosting comprehensive performance of all-solid-state Li-S battery. Energy Storage Materials. 2021. DOI: 10.1016/j.ensm.2021.06.035

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