Uusi itsekorjautuva polymeerielektrolyytti, joka varmistaa liitospinnan vakauden solid-state-litiumparistoissa

Solid-statelitiumparistot(SSLB:t) ovat herättäneet huomiota suuren energiatiheytensä ja turvallisuutensa vuoksi. Kuitenkin elektrodien tilavuuslaajeneminen/supistuminen ja jatkuvat rajapintojen sivureaktiot aiheuttavat mekaanisia jännitysvaurioita ja rajapinnan ionien kuljetuksen epäonnistumisen, mikä vaikuttaa pitkän aikavälin stabiiliuteen.

Tämän korjaamiseksi Advanced Materials -lehdessä julkaistussa tutkimuksessa kerrottiin rajapinnan itsekorjautuvasta polymeerielektrolyytistä (SHPE), joka perustuu kovalenttisiin ja ei-kovalenttisiin dynaamisiin gradienttisidoksiin. Molekyylitekniikan avulla tämä materiaali yhdistää erittäin lujat booriesterisidokset ultranopeisiin dynaamisiin ja reagoiviin vetysidoksiin, mikä mahdollistaa SSLB:iden rajapintavirheiden tehokkaan itsekorjauksen huoneenlämpötilassa.

Tämä itseparantava elektrolyytti osoitti hyvää ioninjohtavuutta huoneenlämpötilassa. Litiumkobolttioksidi (LCO)|SHPE|Li-pussikennot, joissa tätä elektrolyyttiä käytettiin, pyörivät vakaasti korkean jännitteen (4,6 V) ja suuren katodikuormituksen alaisena ja läpäisivät naulanläpäisyturvatestit ilman lämpökarkaamista. Tämä strategia tarjoaa uuden teknisen polun korkean energiatiheyden ja turvallisten solid-state-akkujen kehittämiseen.