隨著現代信息技術的快速發展以及廣泛使用(如物聯網、大數據等),二次電池的高存儲能力、安全可靠性至關重要。金屬鋰電池由于其較高的比能量被認為是下一代最有潛力的高比能電池體系;然而高活潑的金屬鋰負極與液態電解液間的副反應所帶來的安全隱患,使得金屬鋰電池的實際應用進展緩慢。相比于易燃的液態電解液,固態電解質安全性更高;但其離子電導率較差,一般都需在高溫下運行(60-80°C),電池很難在室溫下正常工作。如何提升該類電解質的離子電導率,成為研究人員亟需解決的科學問題。
近日,中科院蘇州納米所劉美男等報道了一種基于Janus結構的準固態電解質(JSE),利用JSE組分中的分子間作用力來調控鋰離子的溶劑化結構,構筑出一維(1D)離子快速傳輸通道,進而提升鋰離子輸運速率,實現了固態金屬鋰電池的室溫運行。
這項工作提出了一種利用分子間作用力改變電解質溶劑化結構以提高固態電解質性能的新思路。另外,Janus結構的設計有效抑制了金屬鋰枝晶的問題,該策略也可拓展到其他金屬電池體系。相關工作以Janus electrolyte with modified Li+ solvation for high-performance solid-state lithium batteries為題發表在Advanced Functional Materials期刊上。中科院蘇州納米所碩士研究生胡雨楨為本文第一作者,通訊作者為徐州工程學院鞏文斌副教授、蘇州納米所許晶晶項目研究員以及劉美男項目研究員。該工作獲得了國家自然科學基金以及江西省自然科學基金等資助。
中華人民共和國國家發展和改革委員會 中華人民共和國工業和信息化部 中華人民共和國應急管理部 中華人民共和國生態環境部 中華人民共和國科學技術部 中華人民共和國財政部 中華人民共和國商務部 中國石油和化學工業聯合會
江蘇省發展和改革委員會 江蘇省工業和信息化廳 江蘇省財政廳 江蘇省生態環境廳 江蘇省科學技術廳 江蘇省商務廳 江蘇省應急管理廳 江蘇省市場監督管理局 江蘇省統計局
北京市化學工業協會 天津市石油和化工協會 遼寧省石油和化學工業協會 內蒙古石油和化學工業協會 重慶市石油與天然氣學會 河北省石油和化學工業協會 山西省化學工業協會 吉林省能源協會 黑龍江省石化行業協會 浙江省石油和化學工業行業協會 安徽省石油和化學工業協會 福建省石油和化學工業協會 江西省石油和化學工業協會 河南省石油和化學工業協會 湖北省石化行業協會 湖南省石油化學工業協會 廣東省石油和化學工業協會 海南省石油和化學工業行業協會 四川省化工行業協會 貴州省化學工業協會 云南省化工行業協會 陜西省經濟聯合會 甘肅省石化工業協會 青海省化工協會
電話:協會:025-8799064 學會:025-86799482
會員服務部:025-86918841
信息部:025-86910067
傳真:025-83755381
郵箱:jshghyxh@163.com
郵編:210019
地址:南京市夢都大街50號東樓(省科技工作者活動中心)5樓
增值電信業務經營許可證:蘇B2-20110130
備案號:蘇ICP備13033418號-1