摘要:固体聚合物电解质(SPEs)为固态锂金属电池(SSLMBs)提供了固有的安全性和加工优势,但在高电流密度下的应用仍因离子运输缓慢和显著的极化现象而受到限制。在本研究中,设计了一种厚度为27微米的薄型BN增强三明治结构固体聚合物电解质(BSPE)以应对这些挑战。通过将机械强度高的BN-聚偏二氟乙烯(BN-PVDF)支撑核心层与具有离子导电性的聚(iBMA-co-PEGDA)外层结合,BSPE实现了增强的室温离子导电性和提高的Li+迁移数,同时抑制了极化现象。COMSOL模拟结果表明,BSPE实现了更均匀的Li+浓度分布和稳定的内部电场分布,有效抑制了锂枝晶的形成。因此,对称的Li||Li电池在5500小时以上表现出稳定的锂沉积/剥离性能。在Li||LiFePO4(Li||LFP)电池中,BSPE显著改善了循环性能,并在高C速率下保持长期循环稳定性。具体而言,Li|BSPE|LFP电池在5C下经过2000次循环后保持了81%的容量保持率。总体而言,本研究确立了电解质结构的合理设计在调节离子运输和界面行为中的关键作用,这为高倍率SSLMBs提供了一种实际策略。
Cui等(Tue,)研究了这个问题。