化工儀器網手機版
移動端訪問更便捷
上海硅酸鹽所氟化固態鋰金屬電池研究獲進展
2023年02月01日 15:19:24
來源：化工儀器網 作者：楊 點擊量：3931
中國科學院上海硅酸鹽研究所研究員李馳麟帶領的團隊，提出了對聚合物電解質和轉換反應正極的雙重氟化策略，率先構建出大尺寸軟包構型的固態鋰-氟化鐵電池，獲得了高達500-600 mAh/g的可逆容量(正極能量密度可達1308 Wh/kg)。
【化工儀器網 項目成果】2022年6月，中國科協發布2022重大科學問題、工程技術難題和產業技術問題，其中“ 如何實現全固態鋰金屬電池的工程化應用？”位列10個對工程技術創新具有關鍵作用的工程技術難題之一。鋰金屬電池技術是一項工程突破，將有利于改善電池性能，增強電池的電量持久力。因此，開發能量密度高、安全性能好的鋰金屬電池體系具有重要意義。
相比于傳統嵌入反應型電池，鋰-氟化鐵轉換反應型電池在質量和體積能量密度上具有2-3倍的優勢，可以滿足下一代移動電源對超長續航能力和便攜性的要求。然而，該電池體系通常會遭受正極轉換產物的失活和溶解，導致氟損失和容量快速下降等問題。鋰-氟化鐵體系的固態電池構架可以增強對轉換產物的體積壓實和空間限域效應，抑制它們擠出(或溶解)到電解質中，有望改善氟化物電池的循環穩定性。聚氧化乙烯(PEO)基聚合物電解質可提供與氟化鐵正極的軟質界面接觸，增強電極-電解質界面的柔韌性和融合度，可進一步提高Li-Fe-F轉換固態電池的綜合性能，但其低的機械強度無法抑制鋰金屬負極的形變，其軟質界面也可能包埋來自正極端的含F反應產物，因而正極F元素損失和容量衰減的現象仍然存在。
中國科學院上海硅酸鹽研究所研究員李馳麟帶領的團隊，提出了對聚合物電解質和轉換反應正極的雙重氟化策略，率先構建出大尺寸軟包構型的固態鋰-氟化鐵電池，獲得了高達500-600 mAh/g的可逆容量(正極能量密度可達1308 Wh/kg)?？蒲腥藛T研制出氟化增強型的全固態Li-FeF3電池。AlF3粒子在正極界面處的融入可以提供額外的F源來補償FeF3正極反應過程中的F損失，從而實現更好的轉換反應可逆性。受益于轉換反應中高的贗電容貢獻和鋰擴散系數，界面氟化改性的Li-FeF3電池展現出優異的倍率性能(3.5 A/g時容量260 mAh/g)和超長的循環能力(700 mA/g時循環至少900次)，其軟包體系可在超薄電解質膜條件下可逆循環200次以上。
相關論文Dual fluorination of polymer electrolyte and conversion-type cathode for high-capacity all-solid-state lithium metal batteries于近日發表在《自然-通訊》(Nature Communications)。
來源： 中科院上海硅酸鹽研究所
相關閱讀 Related Reading
查看更多+-
近日，中國科學院深圳先進技術研究院定量合成生物學全國重點實驗室研究員鐘超團隊聯合中國科學院深圳先進技術研究院集成所神經工程中心研究...2025-06-11 11:37:46
-
南京航空航天大學鈣鈦礦太陽能電池領域再獲重要突破，氣相輔助表面重構技術有望幫助鈣鈦礦太陽能電池邁向產業化。2025-06-03 11:11:44
-
以溫控科技助推鋰電行業高質量發展 廈門宇電精彩亮相CIBF2025
廈門宇電自動化科技有限公司攜帶其高品質、高性能的系列溫控產品，精彩亮相第十七屆深圳國際電池技術交流會/展覽會（CIBF2025）。2025-05-21 16:31:32 -
2025年5月15日，第十七屆深圳國際電池技術交流會/展覽會(CIBF2025深圳電池展)在深圳國際會展中心盛大舉辦，展出面積達 ...2025-05-15 11:19:08
-
直擊全球新能源技術策源地！化工儀器網邀您云端共赴CIBF2025深圳電池展
作為CIBF2025展會官方合作媒體，化工儀器網將全程深度參與，通過3場沉浸式逛展直播 4大企業專訪，化工儀器網、視頻號同步直播，...2025-05-14 16:06:48 -
第十七屆深圳國際電池技術交流會/展覽會（CIBF2025）將于2025年5月15日在深圳國際會展中心寶安館開幕，以“技術主權 開放...2025-05-14 14:42:23
版權與免責聲明
- ①凡本網注明“來源：化工儀器網”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網絡有限公司-化工儀器網合法擁有版權或有權使用的作品，未經本網授權不得轉載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經本網授權使用作品的，應在授權范圍內使用，并注明“來源：化工儀器網”。違反上述聲明者，本網將追究其相關法律責任。
- ②本網轉載并注明自其他來源（非化工儀器網）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責，不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網站或個人從本網轉載時，必須保留本網注明的作品第一來源，并自負版權等法律責任。
- ③如涉及作品內容、版權等問題，請在作品發表之日起一周內與本網聯系，否則視為放棄相關權利。
