环丁砜凝胶化界面工程助力安全耐用的宽温域Li/LiCoO2电池(英文)

作者：虞鑫润; 胡先罗^*

来源：Science China-Materials, 2022, 65(11): 2967-2974.

高能量密度锂金属电池在电化学储能领域受到了广泛关注,但其存在热失控的风险.尤其在高温或热滥用等恶劣条件下,安全隐患更加凸显.研发本征热稳定、高安全电解质是该领域的一个主要挑战.在该工作中,我们提出了一种简单易操作的凝胶化策略,制备出独特的、高热稳定的环丁砜基凝胶电解质.采用耐高温环丁砜作为增塑剂,通过强偶极-偶极相互作用,实现了聚偏氟乙烯/聚环氧乙烷基质之间的凝胶化,并系统地研究了砜基凝胶对凝胶化过程、锂沉积/剥离和固态电解质界面的影响.由于良好的界面特性,砜基凝胶电解质显著提高了锂金属电池的长循环和安全性能.由凝胶电解质组装的Li/LiCoO2电池,在高温(高达90℃)条件下仍然呈现出优异的循环稳定性.此外,通过加速量热仪证实了Li/LiCoO2软包电池的高热安全性(>190℃).该研究工作为开发耐滥用、高比能和长寿命的高安全性锂金属电池提供了新方法.

• 单位
  华中科技大学