분리막에 2D 리소필릭 공액 폴리머를 통한 덴드라이트 없는 리튬 금속 배터리

요약 고분자 기반 분리막을 사용한 제어되지 않은 리튬 덴드라이트 형성 문제를 해결하는 것은 리튬-금속 배터리의 응용에 상당한 영향을 미칩니다. 여기서 공액 C═C/C═N 그룹이 풍부한 다공성 폴리(아크릴로니트릴) 나노시트( PPNS )가 스프레이 코팅에 의해 PP 분리막에 설계되었습니다. PPNS의 공액 분자 구조는 높은 기계적 강도와 열 전도성을 제공합니다. 밀도 범함수 이론(DFT) 계산은 C≡N의 고리 형성에서 유래한 PPNS의 극성 N-함유 그룹이 리소필릭 특성을 나타내며 Li + 수송 동역학을 효과적으로 가속화함을 확인합니다. 유한 요소 시뮬레이션은 다공성 2D 나노시트 구조를 가진 PPNS가 양극 표면에서 충분하고 균일한 Li + 농도를 보장함을 나타냅니다. 게다가, N-함유 그룹의 유도 하에 리튬 금속 계면에서 풍부한 무기상 고체 전해질 계면이 형성되어 균일한 리튬 침착을 더욱 촉진합니다. 결과적으로 PPNS@PP 분리막을 사용하는 Li||LFP 배터리는 3C의 높은 속도에서 300 사이클 동안 안정적으로 순환할 수 있으며, 용량 유지율은 94.0%입니다. 또한 PPNS@PP 분리막을 갖는 Li||LFP 파우치 배터리는 0.2C에서 100 사이클 동안 안정적인 순환을 달성하며, 용량 유지율은 95.7%입니다.