Neue Fortschritte in der Forschung und Entwicklung neuer organischer Lithium-Metall-Festkörperbatterien

Aufgrund der guten Sicherheit und der hohen theoretischen Kapazität hat die Forschung und Entwicklung von Festkörper-Lithium-Metall-Batterien mit Festkörperelektrolyten anstelle von Flüssigelektrolyten viel Aufmerksamkeit auf sich gezogen, daher ist auch die Entwicklung von Festkörperelektrolyten besonders wichtig. Der Reporter erfuhr von derUniof Materials and Energy der Yunnan University am 17., dass das Team von Professor Guo Hong von derUnihat vor kurzem die neuesten Fortschritte in der Forschung und Entwicklung von neuen Festkörper-Lithium-Metall-organischen Batterien und der internationalen Zeitschrift gemacht"Kohlenstoffenergie"hat relevante Forschungsergebnisse veröffentlicht.

Bisherige Forschung und Produktion konzentrierten sich hauptsächlich auf anorganische Elektrolyte wie Sulfide, Halogenide und Oxide. Diese Festelektrolyte haben jedoch Mängel wie Starrheit und Luftempfindlichkeit, die die Grenzflächenstabilität und die Zyklen- und Ratenleistung von Batterien beeinträchtigen.

In den letzten Jahren haben organische Polymerelektrolyte aufgrund ihrer Vorteile wie Flexibilität und Flexibilität allmählich Aufmerksamkeit erregtSeineinfach zu filmen. Kovalente organische Gerüstmaterialien sind eine Art vonTräger zum vielversprechender Einzelionen-Festelektrolyt, aber die Forscher müssen die Anzahl der aktiven Zentren eingehend untersuchen,undtDer Einfluss der Skelettstruktur auf die Lithiumionenleitfähigkeit, Migrationszahl und Batterieleistung.

Auf der Grundlage des aktuellen Forschungsstands und der aktuellen Probleme und in Kombination mit der früheren Forschungsgrundlage entwarf und bereitete das Team von Professor Guo Hong drei vor Arten von cOvales organisches Rahmenmaterial aus einzelnem Lithiumionenleiter, reguliert durch Lithiumcarboxylat. Anhand der Auswirkungen unterschiedlicher Gerüststrukturen und der Anzahl aktiver Stellen auf die Leitfähigkeit und Migrationszahl von Lithiumionen, kombiniert mit theoretischen Berechnungen, untersuchten sie die elektrostatische Potentialverteilung der drei Materialien eingehend und verwendeten Berechnungen der Dichtefunktionaltheorie, um die Migration zu analysieren Weg von Lithiumionen und Energiebarrierendifferenz.

Anschließend stellte das Forschungsteam aQuasi-Solid-State-Batteriemit Lithiummetall als negative Elektrode, organischem niedermolekularem Cyclohexanon als positiver Elektrode und dem konstruierten Einzelionenleiter als Festkörperelektrolyt.

Die Ergebnisse von Leistungstests und theoretischen Berechnungen zeigen, dass Einzelionenleiter das Wachstum von Lithium wirksam hemmen könnenKristalle, und Quasi-Festkörperbatterien können die Auflösung von organischen niedermolekularen Kathodenmaterialien in Elektrolyten lösen. Diese Strategie bietet wichtige theoretische Grundlagen und technische Unterstützung zumHocheffiziente Quasi-Solid-State-Lithium-Metall-Organische-Batterien.

Quelle: Science and Technology Daily