Νέος αυτοθεραπευόμενος πολυμερής ηλεκτρολύτης για σταθερότητα διεπαφής σε μπαταρίες λιθίου στερεάς κατάστασης

Στερεά κατάστασημπαταρίες λιθίου(SSLB) έχουν προσελκύσει την προσοχή λόγω της υψηλής ενεργειακής πυκνότητας και της ασφάλειάς τους. Ωστόσο, η ογκομετρική διαστολή/συστολή των ηλεκτροδίων και οι επίμονες πλευρικές αντιδράσεις της διεπιφανειακής επιφάνειας προκαλούν βλάβη μηχανικής καταπόνησης και αστοχία της διεπιφανειακής μεταφοράς ιόντων, επηρεάζοντας τη μακροπρόθεσμη σταθερότητα.

Για να αντιμετωπιστεί αυτό, μια μελέτη που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Advanced Materials ανέφερε έναν αυτο-θεραπευόμενο πολυμερή ηλεκτρολύτη (SHPE) που βασίζεται σε βαθμωτούς ομοιοπολικούς-μη ομοιοπολικούς δυναμικούς δεσμούς. Μέσω της μοριακής μηχανικής, αυτό το υλικό συνδυάζει δεσμούς βορονικού εστέρα υψηλής αντοχής με δεσμούς υδρογόνου εξαιρετικά δυναμικής απόκρισης, επιτρέποντας την αποτελεσματική αυτο-επισκευή σε θερμοκρασία δωματίου των ελαττωμάτων της επιφανείας στα SSLB.

Αυτός ο αυτοθεραπευόμενος ηλεκτρολύτης επέδειξε καλή ιοντική αγωγιμότητα σε θερμοκρασία δωματίου. Οξείδιο του κοβαλτίου λιθίου (LCO)|SHPE|Li pouch κύτταρα που χρησιμοποιούν αυτόν τον ηλεκτρολύτη κυκλοφόρησαν σταθερά υπό υψηλή τάση (4,6 V) και φόρτιση υψηλής καθόδου και πέρασαν δοκιμές ασφάλειας διείσδυσης καρφιών χωρίς θερμική διαφυγή. Αυτή η στρατηγική παρέχει μια νέα τεχνική διαδρομή για την ανάπτυξη μπαταριών υψηλής ενεργειακής πυκνότητας και ασφαλούς στερεάς κατάστασης.