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泛亚电竞-深圳研究生院在全固态锂电池及关键材料研究中取得重要进展

2020年11月8日 - 军事

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泛亚电竞_新型固体电解质降低界面电阻的机理及固态电池示意图下一代电动车、手机用锂电池不会自由选择能量密度更高、安全性更好的全固态锂离子电池。为了加快新材料和全固态锂离子电池的研发,国家在“十三五”期间首次制定了“材料基因组技术”国家重点研发计划,希望通过高通量计算、制备、检测和数据库(大数据机器学习和智能分析)等新思路、新技术,加快全固态锂离子电池的研发。由北京大学深圳研究生院新材料学院潘凤教授承担的国家重点项目“基于材料基因组技术的全固态电池研发”立项。

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本项目研发最重要的部分还包括高性能全固态锂电池、关键材料(如新型固体电解质等)的研发。)和机制(如固态电池材料的界面控制等。)。

传统的无机陶瓷电解质存在界面电阻高、与电极材料清晰度差的缺点,目前无法大规模应用于固态电池。因此,开发新型界面电阻小的固态电解质对提高固态电池的能量密度和电化学性能具有重要意义。

固态电池在不同温度下的宽循环稳定性和循环容量潘凤教授的研究小组最近在新型固态电解质和低能量密度固态电池的研究方面取得了最重要的进展。将无锂离子液体([EMI0.8Li0.2][TFSI])作为客体分子负载到多孔金属有机骨架材料(MOF)纳米粒子载体中,制备了一种新型固态电解质填充材料。其中,无锂离子液体负责管理锂离子传导,而多孔金属-有机骨架材料获得固体载体和地下通道进行离子传输,从而防止传统液态锂离子电池漏液的风险,并在一定程度上抑制锂枝晶,使金属锂可以作为固态电池的负极。这种新型固体电解质材料不仅具有高的体离子电导率(0.3mScm-1),而且由于其独特的纳米润湿效应,具有优异的界面锂离子传输性能,与电极材料颗粒具有良好的清晰度。

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由于上述特点,用新型固体电解质、磷酸铁锂正极和锂金属正极组装的固体电池可以超过极高的电极材料负载量(25mgcm-2),在-20-100的温度范围内具有良好的电化学性能。。

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