Ny selvhelbredende polymerelektrolytt for grensesnittstabilitet i solid-state litiumbatterier

Solid statelitiumbatterier(SSLB) har vakt oppmerksomhet på grunn av deres høye energitetthet og sikkerhet. Imidlertid forårsaker den volumetriske ekspansjonen/sammentrekningen av elektrodene og vedvarende grensesnittsidereaksjoner mekanisk belastningsskade og svikt i grenseflateionetransporten, noe som påvirker langtidsstabiliteten.

For å løse dette, rapporterte en studie publisert i tidsskriftet Advanced Materials en grensesnitt selvhelbredende polymerelektrolytt (SHPE) basert på gradient kovalent-ikke-kovalente dynamiske bindinger. Gjennom molekylær engineering kombinerer dette materialet høystyrke borsyreesterbindinger med ultraraske dynamiske responsive hydrogenbindinger, noe som muliggjør effektiv selvreparasjon ved romtemperatur av grensesnittdefekter i SSLB-er.

Denne selvhelbredende elektrolytten viste god ionisk ledningsevne ved romtemperatur. Litiumkoboltoksid (LCO)|SHPE|Li-poseceller som brukte denne elektrolytten, syklet stabilt under høyspenning (4,6 V) og høy katodebelastning, og besto spikerpenetrasjonssikkerhetstester uten termisk løping. Denne strategien gir en ny teknisk vei for utvikling av høyenergitetthet og trygge solid-state batterier.