SCMs|一种用于高性能PEO基全固态电池的新型珊瑚状石榴石

锂金属电池被认为是最有前景的下一代储能设备之一，但是锂金属电池的安全性问题以及锂枝晶生长问题严重阻碍了它的实用化进程。固态电解质可以有效解决这一安全性问题，表现出能够抑制锂枝晶生长的巨大潜力，并因此受到大家的关注。其中聚环氧乙烷(PEO)基固态电解质由于具有较高的安全性以及出色的柔韧性，被认为是一类非常有应用前景的固态电解质。但是，其固有的半结晶特性以及较差的力学性能导致它们在室温下的离子电导率较低，并且在高温下不能有效地抑制锂枝晶生长。

近日，哈尔滨工业大学(深圳)慈立杰教授等人在SCIENCE CHINA Materials发表研究论文，设计并合成了一种新型的珊瑚状L_i6.25Al_0.25La₃Zr₂O₁₂ (C-LALZO)活性陶瓷填料来增强PEO聚合物电解质，制备得到的复合固态电解质(PLC)表现出更高的离子电导率和机械强度，保证了锂金属的均匀沉积/剥离。采用PLC的锂对称电池在60°C下循环1500小时不发生短路。组装得到的LiFePO₄/PLC/Li全固态电池在60和50°C时均有出色的循环稳定性。

这项工作表明，通过调节填料的微观结构(如C-LALZO结构)，可以有效地改善复合电解质的电化学性能。

文章信息

Cheng, J., Hou, G., Sun, Q. et al. A novel coral-like garnet for high-performance PEO-based all solid-state batteries. Sci. China Mater. (2021). https://doi.org/10.1007/s40843-021-1748-7

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