面向高电压固态锂电池的明胶/聚氧化乙烯复合电解质的制备与性能

作者：郑衍森; 王泳茵; 桂久青; 谢卓豪; 徐越; 曹巧英^*; 徐悦华^*; 刘应亮; 梁业如^*

来源：储能科学与技术, 2023, 12(10): 3064-3074.

DOI：10.19799/j.cnki.2095-4239.2023.0409

• 固态锂电池
• 聚氧化乙烯
• 复合电解质
• 明胶
• 耐高压
• 界面稳定

聚氧化乙烯(PEO)基电解质在高电压下不稳定的界面严重阻碍了其在高能量密度固态锂电池中的实际应用。本文利用明胶的羧基与PEO链端羟基形成氢键，减缓了高电压下PEO端羟基氧化，进而构建基于PEO/明胶复合电解质的高电压固态锂电池。研究结果表明，PEO电解质链端羟基氧化分解是Li|PEO|NCM811在大于4.0 V时产生“电压噪声”行为的主要原因。加入明胶后，由于明胶与PEO之间的氢键作用，PEO/明胶复合电解质在4.0～4.3 V下的端羟基氧化副反应得以抑制。同时，大分子明胶的加入，降低了PEO的结晶度，形成快速的锂离子导体通路，提升了复合电解质的离子电导率，因此提升了匹配三元正极NCM811的电化学性能。该工作为面向高电压固态锂电池的PEO聚合物电解质的简便构建提供了新思路。

• 单位
  华南农业大学