Nový samoléčivý polymerní elektrolyt pro stabilitu rozhraní v polovodičových lithiových bateriích

Solid-statelithiové baterie(SSLB) přitáhly pozornost díky své vysoké hustotě energie a bezpečnosti. Avšak objemová expanze/kontrakce elektrod a přetrvávající mezifázové vedlejší reakce způsobují poškození mechanickým namáháním a selhání mezifázového transportu iontů, což ovlivňuje dlouhodobou stabilitu.

Aby se to vyřešilo, studie publikovaná v časopise Advanced Materials ohlásila mezifázový samoléčivý polymerní elektrolyt (SHPE) založený na gradientních kovalentních-nekovalentních dynamických vazbách. Prostřednictvím molekulárního inženýrství tento materiál kombinuje vysokopevnostní boronové esterové vazby s ultrarychlými dynamicky reagujícími vodíkovými vazbami, což umožňuje účinnou samočinnou opravu defektů rozhraní v SSLB při pokojové teplotě.

Tento samoopravný elektrolyt prokázal dobrou iontovou vodivost při pokojové teplotě. Lithium-kobaltoxidové (LCO)|SHPE|Li pouzdrové články používající tento elektrolyt stabilně cyklovaly pod vysokým napětím (4,6 V) a vysokým zatížením katody a prošly testy bezpečnosti pronikání hřebíkem bez tepelného úniku. Tato strategie poskytuje novou technickou cestu pro vývoj bezpečných polovodičových baterií s vysokou energetickou hustotou.