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一种通用性仿生界面增强复合固态电解质及其制备方法及应用技术

技术编号:43817814 阅读:27 留言:0更新日期:2024-12-27 13:31
本发明专利技术提供一种通用性仿生界面增强复合固态电解质及其制备方法及应用,属于固态锂金属电池领域。针对传统复合固态电解质中有机‑无机界面离子传输效率低的问题,本发明专利技术在陶瓷纳米纤维和聚醚基体之间原位可控生长多酚界面层,利用多酚上丰富的极性官能团和羰基作为“阴离子限制笼”和“锂离子加速器”,从而构建了具有离子选择性的仿生界面锂离子“传输高速路”,极大地提高了有机‑无机界面离子传输效率。本发明专利技术所制备的复合固态电解质在高倍率下仍具有优异的电化学稳定性,组装的软包电池在经历折叠、切割和穿刺等苛刻条件时仍表现出极高的安全稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂金属电池领域,具体涉及一种通用性仿生界面增强复合固态电解质及其制备方法及应用


技术介绍

1、在可持续能源、便携电子设备和电动汽车等需求日益增长的驱动下,开发下一代具有高能量密度的储能技术迫在眉睫。传统的锂离子电池能量密度趋近极限已无法满足先进储能设备的需求。锂金属电池因使用具有高理论比容量的金属锂(3860mah g-1)为负极而著称,被认为是锂离子电池的有力替代品。然而,锂金属电池的实际应用仍受限于传统易燃电解液带来的短路、热失控甚至爆炸等安全问题。固态电解质不含或少含液体,可望利用自身高机械强度抑制锂枝晶生长,被认为是解决液态锂金属电池安全问题的有效策略。

2、在现有的固态电解质体系中,复合固态电解质兼具聚合物固态电解质和无机固态电解质的优点,可望同时实现与电极良好的界面相容性和高离子电导率,被认为是发展新一代高性能固态电解质的理想材料。然而,复合固态电解质的电化学性能仍受限于无机填料分散不均易团聚导致离子传输路径不连续、以及有机-无机界面相容性差导致界面离子传输效率低的问题。因此,设计并构建具有连续锂离子传导路径的复合固本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种通用性仿生界面增强复合固态电解质,其特征在于:在无机陶瓷骨架材料表面可控构筑仿生界面层,滴加聚醚基前驱体溶液热引发聚合,得到复合固态电解质。

2.根据权利要求1所述的一种通用性仿生界面增强复合固态电解质,其特征在于:所述无机陶瓷骨架材料为钙钛矿型La0.56Li0.33TiO3陶瓷纳米纤维。

3.根据权利要求1所述的一种通用性仿生界面增强复合固态电解质,其特征在于:仿生界面层为天然多酚,具有快速的锂离子传输通道,表现出仿细胞膜功能的高效离子选择性。

4.根据权利要求3所述的一种通用性仿生界面增强复合固态电解质,其特征在于:天然多酚仿生界面层为多...

【技术特征摘要】

1.一种通用性仿生界面增强复合固态电解质,其特征在于:在无机陶瓷骨架材料表面可控构筑仿生界面层,滴加聚醚基前驱体溶液热引发聚合,得到复合固态电解质。

2.根据权利要求1所述的一种通用性仿生界面增强复合固态电解质,其特征在于:所述无机陶瓷骨架材料为钙钛矿型la0.56li0.33tio3陶瓷纳米纤维。

3.根据权利要求1所述的一种通用性仿生界面增强复合固态电解质,其特征在于:仿生界面层为天然多酚,具有快速的锂离子传输通道,表现出仿细胞膜功能的高效离子选择性。

4.根据权利要求3所述的一种通用性仿生界面增强复合固态电解质,其特征在于:天然多酚仿生界面层为多巴胺、单宁酸和没食子酸中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的一种通用性仿生界面增强复合固态电解质,其特征在于:...

【专利技术属性】
技术研发人员:缪月娥李晓晓刘天西陈开
申请(专利权)人:东华大学
类型:发明
国别省市:

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