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離子液體在固態電解質電池應用的展望

2024-07-31 15:46:33 sh默尼 84

固態電解質被認為是設計下一代可充電電池的首選材料。然而,它們目前的應用嚴重受阻于嚴重的枝晶形成和高界面電阻,相比之下,由于有液體或柔性固相的存在,準固態電解質能提供比固態電解質更好的性能,該綜述總結了三類離子液體型的準固態電解質的特性及發展方向。


1)離子液體:與有機溶劑相比,其具有諸多優點,如低的揮發性及可燃性等,因此與固態電解質相容性更好。復合固態電解質是其最有前景的應用方向NaFSI雙三氟甲磺酰亞胺鋰,在該體系中,離子液體能夠降低界面阻抗及抑制枝晶生長。

2)離子凝膠:具有與離子液體相當的離子電導率,同時具有更高的機械性能,在抑制枝晶生長方面具有較好的效果,其未來研究方向主要是研發離子凝膠配方,以進一步提升界面浸潤性,以及改善其界面穩定性,減少副反應。同時,目前其主體材料價格較為昂貴,需要發展更有利于商業化的宿主材料。

3)塑料晶體:具有良好的離子輸運性能及高的韌性及塑性,可單獨作為固態電解質,也可與結合聚合物作為復合固態電解質,有助于實現高性能二次電池。目前對于該材料的力學性質研究較少,相應的觀點對其實用性非常重要。


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