青岛日报社/观海新闻5月21日讯 基于硫化物固态电解质的全固态二次电池被认为是最具潜力的下一代新能源体系之一,其中聚合物/硫化物复合薄层化电解质的制备,是该类电池大幅提升能量密度和大规模生产的最关键技术之一。目前,主要基于聚四氟乙烯(PTFE)粘结剂成纤化的主流无溶剂工艺,存在粘结性不佳、机械性能差、界面电化学不稳定等劣势;干法制造技术则因其环保、经济效益高、利于制备厚电极并规避有机溶剂等优势,受到广泛青睐。
近日,中国科学院青岛能源所固态能源系统技术中心在崔光磊研究员带领下,由董杉木研究员、胡磊博士等利用熔融黏结技术,干法制备出了具有出色柔韧性的超薄硫化物固态电解质膜,其优异的力学性能、离子电导率以及应力耗散特性可有效抑制电池内部应力不均导致的机械力失效。该方法有效规避了传统湿法正极容易产生裂纹的问题,制备出的一体化全固态电池具有优异的界面稳定性、长循环性能。研究成果在Advanced Materials上发表,崔光磊、董杉木为论文通讯作者,胡磊和任钰朗博士为共同第一作者。
研究团队以正极和薄层电解质的界面熔融粘结为策略制备出的一体化全固态电池,性能优异。例如,适配锂铟负极,707次循环后容量保持率大于80%;适配纯硅负极,478次循环后容量保持率大于80%,可循环2000次。相关技术对硫化物全固态电池的商业化具有重要意义,为全固态电池未来科学研究和工艺技术发展提供了有力参考。(青岛日报/观海新闻记者 耿婷婷)
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