北京大学关于固态锂电池界面工程研发进展

  锂电池做为现阶段科学研究与运用范围广的绿色能源，被广泛运用于平时电子设备、人工智能技术、纯电动车、无人飞机等前沿技术行业。但伴随着锂电池的迅速发展趋势，其安全性性能也愈来愈变成大家最关注的难题。

  传统式锂电池均选用液体电解质，而液体电解质自身的特性立即危害到其安全性性能。固态锂电池可以处理一部分安全隐患。但因为固态颗粒物间的导电率低，固态充电电池中的导电率一直不理想化，直至有关应用MOF做为架构行为主体，锂离子电池液體做为电离传送行为主体的类固态电解质(MOF-IL)的科学研究报导，给固态充电电池开拓了新的科学研究角度。前不久，北京大学深圳市研究生新原材料学校潘锋专家教授精英团队根据这一角度，进一步提高了此类固态电解质的安全性性能以及电离传送性能。科研成果最近发布于Chemical Communications，名为“Enhanced lithium dendrite suppressing capability enabled by a solid-like electrolyte with different-sized nanoparticles”（Chem. Commun., 2018,54, 13060-13063;natureindex刊物 DOI: 10.1039/c8cc07477c），并被做为封面图文章内容highlight强烈推荐。

  Chem. Comm.时尚杂志

  精英团队科学研究了金属材料锂电池中颗粒物尺寸对MOF-IL电离电导体性能的危害。学术研究将二种不一样颗粒物尺寸的电离电导体组成应用，对比于单一成分的电离电导体，混和规格能合理减少电解质颗粒物间的间隙，提升电解质颗粒物间和电解质与锂金属表层的点接触，使锂堆积更为匀称，从而对锂枝晶生长发育的阻拦工作能力获得改进。而且因为导离子通道提升，电解质的导电率也获得一定的提升。此类固态电解质与产品化的电池正极材料LiFePO4、LiCoO2和电池正极材料锂金属材料拼装成充电电池还主要表现出丰厚的倍数性能和循环系统性能，LiCoO2|electrolyte|Li充电电池原始容积为129 mAhg-1，在100圈后有94.6%的维持率；LiFePO4|electrolyte|Li充电电池原始容积为137 mAhg-1，在100圈后有94.8%的维持率。

  锂枝晶生长发育状况以及电路原理图

  充电电池循环系统倍数曲线图

  该工作中在新型材料学校潘锋专家教授和杨卢奕博士研究生相互具体指导下，由2017级研究生王可进行。之上工作中获得了國家原材料基因组重特大重点(2016YFB0700600)、自然科学基金(Nos. 21603007)、深圳自主创新委 (Nos.JCYJ20160531141048950 and JCYJ20151015162256516)的支助适用。