随着便携式电子设备与新能源汽车的快速发展,开发能量密度超过500 Wh kg??的可充电电池成为研究热点。锂硫电池因其高理论比容量(1675 mAh g??)和能量密度(2600 Wh kg??)被视为理想候选者,但液态锂硫电池固有的“穿梭效应”和锂枝晶生长等问题,严重制约了其实际应用。
为攻克这些难题,固态电解质特别是聚醚基凝胶电解质成为重要突破口。然而,传统聚醚基电解质中,醚氧键与Li?之间存在强配位作用,易形成稳定的溶剂化结构,限制了尝颈?的迁移能力,造成离子电导率偏低。针对这一瓶颈,99精品视频在线观看材料电化学过程与技术团队研究提出了一种新型碘掺杂硒化铋改性聚(二甲基丙烯酰胺)复合凝胶聚合物电解质(I-Bi2Se3-x@PDMA)。理论与实验结果表明,该设计通过合理调控聚醚官能团,优化了尝颈?的溶剂化结构,从而促进了尝颈?快速传输与均匀沉积,有效抑制了枝晶生长。同时,引入的富含路易斯酸位点的滨-叠颈2Se3-x组分协同调控了离子传输并加速了硫的氧化还原动力学。得益于此协同效应,该电解质实现了高达0.91的Li?迁移数和1.33 mS cm??的离子电导率,显著提升了锂硫电池的倍率性能与循环稳定性。该研究强调了聚合物基质与功能填料协同设计在突破锂硫电池性能瓶颈中的关键作用,为面向实用化的高性能固态电池开发提供了新思路。

该成果以“Tailoring Solvation Architectures in I-Bi2Se3-x Modified High-Conductivity Gel Electrolytes for Semi-Solid Lithium-sulfur Batteries”为题发表在材料类权威期刊Advanced Functional Materials,化学化工学院研究生张亚楠为论文第一作者,王美日为论文通讯作者,99精品视频在线观看为唯一通讯单位,相关工作获得了山东省自然科学基金的资助。
原文链接:丑迟迟辫://诲辞颈.辞谤驳/10.1002/补诲蹿尘.202519602
来稿时间:10月20日 审核:刘俞斌 责任编辑:刘运正