我校材料學(xué)院陳宏偉副教授課題組近日在Nano Letters上發(fā)表了題為“Polymer Electrolyte Glue: A Universal Interfacial Modification Strategy for All-Solid-State Li Batteries”的研究論文。Nano Letters是美國(guó)化學(xué)會(huì)（ACS）旗下頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊，是國(guó)際納米材料化學(xué)領(lǐng)域公認(rèn)的頂級(jí)期刊，在領(lǐng)域內(nèi)具有權(quán)威影響力。
傳統(tǒng)的鋰離子電池(LIB)由于使用液體有機(jī)電解質(zhì)而具有易燃易爆的風(fēng)險(xiǎn)。因此，全固態(tài)鋰離子電池近年來(lái)受到廣泛關(guān)注。該論文報(bào)道了一種全新的全固態(tài)鋰電池電解質(zhì)與電極間的界面修飾策略——“膠水型”電解質(zhì)。它具有與大多數(shù)典型電極和固體電解質(zhì)良好的潤(rùn)濕性，在固化過(guò)程之后還表現(xiàn)出與材料良好粘結(jié)性以及1.15×10-4 S/cm（在室溫下）的良好離子電導(dǎo)率。
（a）“膠水”修飾與不修飾的全固態(tài)電池；（b）“膠水”電解質(zhì)的特殊性能；（c）“膠水”修飾后 正極/固態(tài)電解質(zhì) 的SEM；（d）膠水修飾后 負(fù)極/固態(tài)電解質(zhì) 的SEM；（e）“膠水“在LiFePO4正極和Li金屬表面的接觸角；（f）“膠水”在不同電極和固態(tài)電解質(zhì)上的剝離強(qiáng)度；（g）膠水固化后的離子電導(dǎo)率隨溫度的變化趨勢(shì)；（h）室溫下基于PANS正極的全固態(tài)電池的循環(huán)性能。
具有“膠水”改性后的全固態(tài)鋰電池界面阻抗顯著降低，并且在室溫下表現(xiàn)出穩(wěn)定的循環(huán)性能。與通過(guò)物理沉積方法構(gòu)造的高密度金屬氧化物或無(wú)機(jī)改性層相比，輕質(zhì)且高強(qiáng)度的聚合物基膠電解質(zhì)易于合成，便于應(yīng)用，并且適合于大規(guī)模生產(chǎn)。考慮到聚合物設(shè)計(jì)和合成中幾乎無(wú)限的可能性，在此策略之后，未來(lái)開(kāi)發(fā)用于全固態(tài)LIB的先進(jìn)多功能膠水是有希望的。此工作開(kāi)拓了全固態(tài)鋰電池在界面修飾領(lǐng)域的研究，對(duì)電解質(zhì)材料設(shè)計(jì)和研究具有指導(dǎo)意義。
上述研究工作由陳宏偉課題組與中科院蘇州納米所陳立桅課題組共同合作，由董德銳、周斌、孫雨飛等碩士研究生共同參與完成，并得到國(guó)家自然科學(xué)基金及華僑大學(xué)科研基金等項(xiàng)目支持。
論文鏈接：https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acs.nanolett.8b05019
（值班編輯：溫雅彬）
