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针对传统的PEO体系的较低的电位窗口和较差的尺寸热稳定性和力学强度,研究人员采用高电位的氰基丙烯酸酯作为提升电位窗口材料;同时采用热固性的纤维素无纺膜作为刚性骨架,提供尺寸热稳定性和部分改善力学强度,开发出一款力学强度高、电化学窗口宽以及尺寸热稳定性好的高安全性全固态聚合物电解质,相关研究成果发表在国际期刊(Scientific Reports, 2014, 4, 6272)。针对PEO的室温离子导电率较低的瓶颈问题,研究人员立足科学问题本身,从影响离子电导率的分子结构出发,结合离子传输机理与动力学传输的多尺度机制,设计出一款无定形的聚碳酸酯基室温全固态聚合物电解质,经表征发现:该款全固态聚合物电解质室温电导率可达到10-4S/cm数量级,电化学窗口为4.6 V,倍率性能较好,室温长循环1000圈容量保持率为90%。相关研究成果发表在国际期刊(Advanced Energy Materials, DOI: 10.1002/aenm.201501082)。
该研究团队制备的全固态聚合物锂电池用针刺试验验证其安全性能(图3)。通过测试发现:组装的6 Ah大容量三元体系全固态聚合物锂电池显示出极佳的安全性能,经四次针刺后,全固态锂电池不起火,不爆炸,这是传统的液态锂电池所无法比拟的。这再次证明“刚柔并济”电解质体系在提升高能量密度锂电池安全性能方面的优势。
青岛储能研究院采用“刚柔并济”的电解质设计理念实现了在高能量密度聚合物电解质电池关键材料研制方面的一系列进展,并与中天科技公司合作开发大容量高安全动力或者储能用单体电池(能量密度达到300 Wh/kg)的产业化技术,协力推进高能量高安全的全固态动力电池的产业化。同时研发团队将此设计理念应用于积极探索新一代的超高能量密度的锂空二次电池的开发,且已有可喜进展。(Adv. Science,2015,DOI: 10.1002/advs.201500092)。
以上工作得到中国科学院纳米专项、中科院青岛能源所135项目支持和山东省前瞻性专题基金支持。
图1 “刚柔并济”聚合物电解质的设计理念
图2 室温聚碳酸酯基全固态聚合物电解质的制备流程图
图3 全固态聚合物锂电池的四次针刺照片
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美国国橡树岭国家实验室(ORNL)的科研人员开发出一种新型锂基固态电解质材料Li9N2Cl3。该材料表现出优异的锂相容性和大气稳定性,可用于制造高面积容量、持久的全固态锂金属电池。Li9N2Cl3具有无序的晶格结构和空位,有效促进了锂离子传输,且由于其固有的锂金属稳定性,可以在10mA/cm2的电流密度和10
全固态锂电池可以克服目前商业化锂离子电池在安全性上的严重缺陷,同时进一步提升能量密度,对新能源车和储能产业是一项颠覆性技术。但是,由于全固态锂电池的核心材料—固态电解质—难以兼顾性能和成本,目前该技术的产业化仍面临巨大阻碍。6月27日,中国科学技术大学的马骋教授报道了一种新型固态电
近日,中科院创投直投企业「蓝固新能源」完成超亿元A+轮融资。本轮融资由隐山资本、九智资本领投,富华资本、苏控创投、皇城相府等机构跟投,募集资金将主要用于产线建设、技术研发等。资料显示,蓝固新能源主要布局新型电解质材料。截至目前,蓝固新能源已建成千吨级固态电解质产线,拟于2024年规划启
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据外媒报道,劳伦斯利福摩尔国家实验室(LawrenceLivermoreNationalLaboratory,LLNL)的科学家BrandonWood与(美国)国家标准技术局(NationalInstituteofStandardsandTechnology,NIST)的科学家MirjanaDimitrievska负责牵头一项国际性研发合作,其研究团队发现在锂电池电解液中,若采用硼原子(boronatom)
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