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研究背景
随着电气化趋势的加速,市场对具有更高能量密度的电化学电池的需求不断上升,以实现更长的续航里程和更小的设备尺寸。使用LiCoO2/LiFePO4正极和石墨负极的传统摇椅式锂离子电池,其能量密度已接近理论极限,无法满足日益增长的性能需求。作为替代,理论上,使用高容量硅负极与富镍正极(LiNixMnyCo1−x−yO2,NMC,x ≥ 0.8)的电池能够在电池层面实现能量密度超过300 Wh/kg。然而,基于硅负极||NMC的模型与传统的碳酸酯电解液不兼容,在高压循环期间电极结构会被破坏,导致随着循环继续,锂离子被耗尽。此外,易燃有机溶剂还会带来严重的安全风险,如液体泄漏、热失控,甚至在热冲击或机械/电气滥用情况下的发生严重的火灾或者爆炸。基于此,若要使高能量密度的电池系统在极端条件下运行,如快速充电,高低温度下稳定运行,则需要保证电极的多尺度界面稳定性和可控的电化学-机械性能。为了解决上述问题,研究人员提出使用凝胶聚合物电解质(GPE)来提高电池的机械稳定性、热稳定性和安全性。同时GPE能够通过聚合物基质固定溶剂分子,同时提供稳定的电极/电解质界面。
内容简介
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结 论
参考文献
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