Nouveaux progrès dans la recherche et le développement de nouvelles batteries organiques au lithium métal à semi-conducteurs

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 duCollègedes Matériaux et de l'Énergie de l'Université du Yunnan le 17 que l'équipe du professeur Guo Hong de l'UniversitéCollègea récemment réalisé les derniers progrès dans la recherche et le développement de nouvelles batteries organiques au lithium métal à l'état solide, et la revue internationale"Énergie carbone"a publié des résultats de recherche pertinents.

La recherche et la production antérieures se concentraient principalement 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 etêtrefilms faciles à former. Les matériaux de charpente organiques covalents sont une sorte detransporteur pour électrolyte solide mono-ion 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 migration et les performances de la batterie.

Sur la base de l'état et des problèmes actuels de la recherche, et en combinaison avec les fondations de recherche précédentes, l'équipe du professeur Guo Hong a conçu et préparé trois sortes de cMatériau conducteur d'ions lithium unique à cadre organique ovale 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 de potentiel électrostatique des trois matériaux et ont utilisé les calculs de la théorie fonctionnelle de la densité pour analyser la migration. chemin des ions lithium et différence de barrière énergétique.

Par la suite, l'équipe de recherche a rassemblé unbatterie quasi-solideavec du lithium métallique comme électrode négative, de la cyclohexanone à petites molécules organiques comme électrode positive et le conducteur monoionique construit comme électrolyte à l'état solide.

Les résultats des tests de performance et des calculs théoriques montrent que les conducteurs mono-ioniques peuvent inhiber efficacement la croissance du lithium.cristaux, 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 et un support technique importants pourbatteries organiques au lithium métal quasi-solides à haut rendement.

Source : Quotidien de la science et de la technologie