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近日，廈門大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院陳嘉嘉教授課題組在聚合物全固態(tài)電池研究領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。相關(guān)研究成果發(fā)表在《自然·通訊》上。
聚環(huán)氧乙烷(PEO)是用于全固態(tài)電池的重要聚合物電解質(zhì)之一，然而其室溫離子電導(dǎo)率極低，難以滿足全固態(tài)電池的現(xiàn)實(shí)需求。
針對該問題，陳嘉嘉教授課題組與中國科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所方偉慧研究員合作，利用X射線斷層掃描、拉曼光譜和固體核磁共振技術(shù)，從原子、納米團(tuán)簇水平到微米水平對聚合物網(wǎng)絡(luò)中鋰離子傳輸進(jìn)行全面理解，并利用鋁氧團(tuán)簇(AlOC)制備基于PEO的超離子導(dǎo)體。AlOC與PEO鏈段、雙三氟甲基磺酰亞胺鋰間的超分子相互作用可以有效調(diào)節(jié)晶區(qū)和非晶區(qū)的三維形貌，直接影響鋰離子在體相的分布，從而重建和增強(qiáng)離子輸運(yùn)網(wǎng)絡(luò)。因此，超離子PEO導(dǎo)體可以在室溫范圍內(nèi)表現(xiàn)出類似熔融態(tài)鋰離子導(dǎo)電行為。
據(jù)此，研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步構(gòu)建了具有高倍率性能和穩(wěn)定循環(huán)性能的鋰對稱電池和鋰/磷酸鐵鋰全固態(tài)電池。
