面向世界科技前沿,面向國家重大需求,面向國民經濟主戰場,率先實現科學技術跨越發展,率先建成國家創新人才高地,率先建成國家高水平科技智庫,率先建設國際一流科研機構。

——中國科學院辦院方針

首頁 > 科研進展

深圳先進院在柔性鈉基雙離子電池方面獲進展

2019-11-19 深圳先進技術研究院
【字體:

語音播報

  近日,中國科學院深圳先進技術研究院集成所功能薄膜材料研究中心研究员唐永炳(通讯作者)及其团队成员在柔性钠基双离子电池方面获得新进展。相关研究成果"A Flexible Dual-Ion Battery Based on Sodium-Ion Quasi-Solid-State Electrolyte with Long Cycling Life"已在線發表于材料領域期刊Advanced Functional Materials(《先進功能材料》,Adv. Funct. Mater. 2019, 1906770)上。

  由于鈉基雙離子電池(SDIBs)結合了鈉離子和雙離子電池的綜合優勢,具有高工作電壓、環保以及成本低廉等優勢,從而受到廣泛關注。然而,已有報道的SDIBs普遍采用傳統的液態酯類溶劑作電解液,使得電池在高工作電壓下容易發生分解。此外,傳統液態電解液體系的溶劑分子與石墨正極易發生共插層問題,導致石墨正極在循環過程中發生剝落。因此基于液態電解質的SDIBs的循環性能仍有待進一步優化。

  爲解決上述問題,唐永炳團隊成員謝東豪、張苗、吳越等人研發出一種具有三維交聯結構的准固態電解質(QSSE)。在高電壓下,該電解質比傳統液態電解液具有更穩定的循環特性,三維聚合物骨架同時有助于緩解電極材料的體積膨脹應力。這種基于QSSE的SDIBs表現出優異的循環穩定性,在5C倍率下循環600次後容量保持率爲97.5%,是目前報道SDIBs中的最佳性能。此外,該電池同時具有優異的柔韌性和寬溫域性能(-20-70度),在高性能柔性儲能等領域具有良好的應用前景。

  該項研究得到國家自然科學基金、中科院、廣東省和深圳市科技計劃項目等的資助。

  論文链接

  图(a). 由PVDF-HFP和Al2O3納米粒子之間的路易斯酸堿分子間鍵合形成的准固態聚合物的3D示意圖;(b)准固態電解液和液態電解液的對照照片(上),准固態電解質扭轉實驗的光學照片(下);(c)在平整、折疊和擠壓狀態下柔性SDIB的循環曲線;(d)在-20-70°C,基于准固態電解液和液態電解液循環性能對比。

打印 責任編輯:葉瑞優

© 1996 - 中國科學院 版权所有 京ICP備05002857號 京公網安備110402500047號

聯系我們 地址:北京市三里河路52号 邮编:100864