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我院固态电池团队在Advanced Energy Materials期刊发表最新科研成果
发布日期:2022-08-27   浏览次数:

近日,新材料研究院研究员景茂祥团队与清华大学核能与新能源技术研究院何向明研究员团队合作在国际权威期刊Advanced Energy MaterialsIF=29.2)在线发表论文“In Situ Catalytic Polymerization of a Highly Homogeneous PDOL Composite Electrolyte for Long-Cycle High-Voltage Solid-State Lithium Batteries”。本论文首次借助YSZ纳米颗粒对1,3二氧戊环的原位催化聚合机制成功制备出高聚合度、高离子导电的固态电解质薄膜,适用于高电压固态锂电池。江苏大学为该论文的第一单位,2020级博士生杨华为第一作者(导师为颜晓红教授),新材料研究院景茂祥研究员与清华大学何向明研究员为共同通讯作者。

    固态锂电池因其高的安全性和能量密度近年来已成为重要的能源储存技术之一。但固态电解质较低的离子电导率、差的界面稳定性及与高电压电极的匹配性一直是抑制固态电池发展的难点。本文利用YSZ纳米粒子催化聚合1,3二氧戊环,形成刚柔并济的复合固态电解质薄膜,电解质的聚合度提高到98%以上,离子电导率达到2.75×104 S cm1,电位窗口提高到4.9V,较好的匹配了高电压电极,构建的NCM622三元电池在室温下稳定循环800圈以上。通过理论计算和实验证明:YSZ纳米粒子不仅对1,3二氧戊环具有较好的催化聚合作用,同时对电解质的离子电导率、电位窗口及电解质/负极的界面稳定性也有很大的提升作用。本论文的研究成果对复合固态电解质的设计、制备及实际应用具有重要的指导意义。

    江苏大学新材料研究院固态电池研究团队近年来围绕固态电池结构设计、固态电解质关键材料合成、界面改性等方面分别与中国五矿长沙矿冶研究院有限公司、中铝郑州有色金属研究院有限公司 、南通中天超容科技有限公司、西南大学洁净能源与先进材料研究院、清华大学核能与新能源技术研究院等单位深入开展合作研究,开发出系列无机纳米填料、有机/无机复合固态电解质薄膜及高电压固态电池关键技术,研究成果先后在Adv.Energy Mater.Chem.Eng.J. ACS Appl. Mater.Interfaces Nanoscale J.Colloid Interf. Sci.Ceram.Int.ACS Appl.Energ. Mater.,  J. Electrochem. Soc.等国际期刊发表SCI论文30余篇,申请及授权发明专利20余项,为固态电池技术的推广应用奠定了理论和技术基础。(新材料研究院)


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