Nový samoliečiaci polymérny elektrolyt pre stabilitu rozhrania v polovodičových lítiových batériách

Pevný stavlítiové batérie(SSLB) pritiahli pozornosť vďaka svojej vysokej hustote energie a bezpečnosti. Avšak objemová expanzia / kontrakcia elektród a pretrvávajúce medzifázové vedľajšie reakcie spôsobujú poškodenie mechanickým namáhaním a zlyhanie medzifázového transportu iónov, čo ovplyvňuje dlhodobú stabilitu.

Na vyriešenie tohto problému štúdia publikovaná v časopise Advanced Materials uviedla medzifázový samoliečiaci polymérny elektrolyt (SHPE) založený na gradientových kovalentných-nekovalentných dynamických väzbách. Prostredníctvom molekulárneho inžinierstva tento materiál kombinuje vysokopevné borónové esterové väzby s ultrarýchlymi dynamicky reagujúcimi vodíkovými väzbami, čo umožňuje efektívnu samočinnú opravu defektov rozhrania v SSLB pri izbovej teplote.

Tento samoliečiaci elektrolyt preukázal dobrú iónovú vodivosť pri izbovej teplote. Vreckové články s oxidom lítnym kobaltnatým (LCO)|SHPE|Li používajúce tento elektrolyt stabilne cyklovali pri vysokom napätí (4,6 V) a vysokom zaťažení katódou a prešli bezpečnostnými testami preniknutia klincom bez tepelného úniku. Táto stratégia poskytuje novú technickú cestu pre vývoj bezpečných polovodičových batérií s vysokou energetickou hustotou.