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研究概述

聚氧化乙烯（PEO）基電解質(zhì)對固態(tài)電池的安全性和能量密度起著關(guān)鍵作用，但通常在高電壓下抗氧化性較差，這限制了電池的能量密度。

基于此，2024年10月23日，哈爾濱工業(yè)大學(xué)/天津電源研究所王家鈞教授、天津電源研究所劉興江研究員在國際期刊Nature Communications發(fā)表題為《Strong Lewis-acid coordinated PEO electrolyte achieves 4.8?V-class all-solid-state batteries over 580?Wh?kg^-1》的研究論文。

在這里，研究人員報告了一種路易斯酸協(xié)同策略，顯著提高了4.8 V級PEO基電池的循環(huán)穩(wěn)定性。

引入的Mg²⁺和Al³⁺具有很強的吸電子能力，通過在配位結(jié)構(gòu)中的螯合作用削弱了醚氧（EO）鏈的電子密度，從而在高充電狀態(tài)下限制了EO鏈與正極表面之間的局部相互作用。

使用路易斯酸配位電解質(zhì)和富鎳正極的電池在300次循環(huán)后達到4.8 V的高電壓穩(wěn)定性。

此外，實現(xiàn)工業(yè)規(guī)模的電解質(zhì)膜和具有良好循環(huán)穩(wěn)定性的超過586 Wh kg^-1的Ah級軟包電池，表明該策略在全固態(tài)電池的實際應(yīng)用中的潛力。

圖文解讀

圖1：調(diào)節(jié)配位結(jié)構(gòu)，減弱界面相互作用

圖2：針對高壓正極的電解質(zhì)特性

圖3：由路易斯酸配位電解質(zhì)組裝的電池性能

文獻信息

An, H., Li, M., Liu, Q.?et al.?Strong Lewis-acid coordinated PEO electrolyte achieves 4.8?V-class all-solid-state batteries over 580?Wh?kg^-1.?Nat Commun?15, 9150 (2024).?

原創(chuàng)文章，作者：zhan1，如若轉(zhuǎn)載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.xiubac.cn/index.php/2024/10/25/a4c087fcf8/

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