Novos progressos em pesquisa e desenvolvimento de novas baterias orgânicas de metal de lítio de estado sólido

Devido à sua boa segurança e alta capacidade teórica, a pesquisa e desenvolvimento de baterias de metal de lítio de estado sólido com eletrólitos de estado sólido em vez de eletrólitos líquidos atraiu muita atenção, portanto, o desenvolvimento de eletrólitos de estado sólido também é particularmente importante. O repórter aprendeu com oFaculdadede Materiais e Energia da Universidade de Yunnan no dia 17 que a equipe do professor Guo Hong doFaculdadefez recentemente o mais recente progresso na pesquisa e desenvolvimento de novas baterias orgânicas de metal de lítio de estado sólido, e a revista internacional"Energia de Carbono"publicou resultados de pesquisas relevantes.

A pesquisa e a produção anteriores se concentraram principalmente em eletrólitos inorgânicos, como sulfetos, haletos e óxidos. No entanto, esses eletrólitos sólidos apresentam deficiências como rigidez e sensibilidade ao ar, que afetam a estabilidade interfacial e o desempenho do ciclo e da taxa das baterias.

Nos últimos anos, eletrólitos de polímeros orgânicos têm atraído gradativamente a atenção devido às suas vantagens como flexibilidade eserfilmes fáceis de formar. Os materiais orgânicos covalentes da estrutura são um tipo deoperadora por eletrólito sólido de íon único promissor, mas os pesquisadores precisam estudar o número de sítios ativos em profundidade,etefeito da estrutura do esqueleto na condutividade de íons de lítio, número de migração e desempenho da bateria.

Com base no status e nos problemas atuais da pesquisa, e combinado com a base de pesquisa anterior, a equipe do professor Guo Hong projetou e preparou três tipos de cestrutura orgânica ovalente material condutor de íon de lítio único regulado por carboxilato de lítio. A partir dos efeitos de diferentes estruturas estruturais e do número de sítios ativos na condutividade e no número de migração de íons de lítio, combinados com cálculos teóricos, eles estudaram profundamente a distribuição do potencial eletrostático dos três materiais e usaram cálculos da teoria funcional da densidade para analisar a migração caminho de íons de lítio e diferença de barreira de energia.

Posteriormente, a equipe de pesquisa montou umbateria semi-sólidacom o metal de lítio como o eletrodo negativo, a pequena molécula orgânica ciclohexanona como o eletrodo positivo, e o condutor de íon único construído como o eletrólito de estado sólido.

Os resultados dos testes de desempenho e cálculos teóricos mostram que os condutores de íon único podem efetivamente inibir o crescimento de lítiocristais, e baterias de estado quase-sólido podem resolver a dissolução de materiais catódicos de pequenas moléculas orgânicas em eletrólitos. Esta estratégia fornece importante base teórica e suporte técnico porbaterias orgânicas de metal de lítio de estado quasi-sólido de alta eficiência.

Fonte: Diário de Ciência e Tecnologia