2024年以来,我校能源材料与催化研究所所长、民建委员袁颂东教授团队在固态电解质领域取得新进展,有望助力全固态锂电池及钠电池产业化进程。研究成果陆续发表在Journal of Energy Storage(IF:9.4)、Journal of Alloys and Compounds(IF:6.2)、European Polymer Journal(IF:6)等top学术期刊上。
开发高弹性和3D结构固态电解质
针对现有固态电解质体系机械强度低等问题,团队设计制备了一种新型复合固态电解质膜(PLSP),该电解质膜具有良好的室温离子导电性、电化学稳定性、机械强度和热稳定性,制备工艺简捷、原料易得、成本低廉、易于产业化。该研究工作于2024年1月发表在Journal of Energy Storage(IF: 9.4)上。(https://doi.org/10.1016/j.est.2023.109853)
设计高压聚合物固态电解质
针对PEO基固态电解质电化学稳定性窗口狭窄,与高压正极不匹配等问题,团队设计并通过光引发方法在多孔聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基材上合成了新型全固态氟化聚合物电解质(P-co-F-SN-NaTFSI)。该产品能为钠离子提供多个结合位点,增强抗氧化能力,拓宽其电化学窗口,有效抑制钠枝晶的生长,全固态钠电池在室温下连续循环200次后仍表现出优异的稳定性。该研究工作于2024年1月在European Polymer Journal (IF: 6.0)上发表。(https://doi.org/ 10.1016/j.eurpolymj.2023.112671)
开发新型复合固态电解质
针对聚合物电解质的低导电性和低锂离子传输数等问题,团队将硫化物电解质Li6PS5Cl(LPSC)作为活性填料加入PEO中,将LPSC硫化物颗粒和PEO聚合物基体通过化学键结合,改善了电极接触界面,降低PEO的结晶度,利用PET微孔膜增强复合电解质膜的机械强度。该研究为制备复合电解质提供了一种稳健、可行且可扩展的方法,该研究工作于2024年4月在Journal of Energy Storage(IF: 9.4)上发表。(https://doi.org/10.2139/ssrn.4681278)
设计低温制备陶瓷氧化物固态电解质的路线
Na超离子导体(NASICON)虽然具有良好的安全性和较高的离子电导率,但其烧结性能差及界面相容性差,针对这一问题,团队提出添加复合烧结助剂来致密化晶界,并微调晶粒,以实现致密的微观结构,并改善与钠负极界面接触。该研究工作于2024年4月在Journal of Alloys and Compounds (IF: 6.2)上发表。(https://doi.org/ 10.1016/j.jallcom.2024.174529)