Nouvelles avancées dans la recherche et le développement de nouvelles batteries lithium-métal organique à l'état solide

En raison de sa bonne sécurité et de sa capacité théorique élevée, la recherche et le développement de batteries au lithium métal à l'état solide avec des électrolytes à l'état solide au lieu d'électrolytes liquides ont attiré beaucoup d'attention, de sorte que le développement d'électrolytes à l'état solide est également particulièrement important. Le journaliste a appris de laCollègedes matériaux et de l'énergie de l'Université du Yunnan le 17 que l'équipe du professeur Guo Hong duCollègea récemment fait les derniers progrès dans la recherche et le développement de nouvelles batteries organiques au lithium métal à l'état solide, et la revue internationale"Carbone Énergie"a publié des résultats de recherche pertinents.

Les recherches et la production antérieures se sont principalement concentrées sur les électrolytes inorganiques tels que les sulfures, les halogénures et les oxydes. Cependant, ces électrolytes solides présentent des défauts tels que la rigidité et la sensibilité à l'air, qui affectent la stabilité interfaciale et les performances de cycle et de débit des batteries.

Ces dernières années, les électrolytes polymères organiques ont progressivement attiré l'attention en raison de leurs avantages tels que la flexibilité etétantfilms faciles à former. Les matériaux de charpente organique covalents sont une sorte detransporteur pour électrolyte solide à ion unique prometteur, mais les chercheurs doivent étudier en profondeur le nombre de sites actifs,ettL'effet de la structure du squelette sur la conductivité des ions lithium, le nombre de migrations et les performances de la batterie.

Sur la base de l'état et des problèmes de recherche actuels, et combinés avec la fondation de recherche précédente, l'équipe du professeur Guo Hong a conçu et préparé trois sortes de ccadre organique ovale matériau conducteur unique au lithium-ion régulé par le carboxylate de lithium. À partir des effets de différentes structures de charpente et du nombre de sites actifs sur la conductivité et le nombre de migration des ions lithium, combinés à des calculs théoriques, ils ont étudié en profondeur la distribution du potentiel électrostatique des trois matériaux et ont utilisé des calculs de théorie fonctionnelle de la densité pour analyser la migration. trajet des ions lithium et différence de barrière énergétique.

Par la suite, l'équipe de recherche a réuni unbatterie quasi solideavec du lithium métallique comme électrode négative, de la cyclohexanone à petite molécule organique comme électrode positive et le conducteur à ion unique construit comme électrolyte à l'état solide.

Les résultats des tests de performance et des calculs théoriques montrent que les conducteurs à un seul ion peuvent efficacement inhiber la croissance du lithiumcristaux, et les batteries quasi-solides peuvent résoudre la dissolution des matériaux cathodiques organiques à petites molécules dans les électrolytes. Cette stratégie fournit une base théorique importante et un soutien technique pourbatteries organiques au lithium métal quasi-solide à haut rendement.

Source : Quotidien des sciences et de la technologie