崔屹/鮑哲南等Nature Commun.:鋰離子電池新進展!

2021-02-15 催化計

可穿戴電子產品的出現使其內置電池更加接近人們的皮膚，這就對電池材料提出了更高的要求, 需要它們兼顧機械強度、可拉伸性以及良好的離子電導率。

有鑑於此，史丹福大學的崔屹教授、鮑哲南教授聯合上海交通大學的顏徐州研究員等將超分子結構引入到聚合物電解質中成功地實現了力學強度與離子電導率的分離，即採用不同的分子結構承擔不同的功能。

本文要點

要點1. 這種超分子鋰離子導體分別利用正交官能化的氫鍵單元與離子電導單元實現了空前的韌性（29.3MJ/m3）和超高的離子電導率（室溫離子電導為1.2×10-4S/cm）。

要點2. 他們將這種超分子鋰離子導體製備成粘結劑材料，這樣能夠採用傳統漿料工藝製備應變能力超過900%的可拉伸鋰離子電池電極。這些電池組分的超分子性質使得它們能夠在電極-電解液界面上緊密結合。

要點3. 利用這些可伸縮組件構建的電池容量高達1.1 mAh cm-2，甚至在70%的應變條件也能維持正常工作。本文所報導的將離子導電與力學性能分離的方法為製備高韌性儲能離子輸運材料開闢了一條很有前途的途徑。

David G. Mackanic, et al. Decoupling of mechanical properties and ionic conductivity in supramolecular lithium ion conductors, Nature Communications, 2019

https://www.nature.com/articles/s41467-019-13362-4?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed%3A+ncomms%2Frss%2Fcurrent+%28Nature+Communications+-+current%29

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