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近日，大連理工大學(xué)董旭峰教授與黃昊教授合作，在先進寬溫域、高安全性復(fù)合準固態(tài)電解質(zhì)研究方面取得突破性進展，相關(guān)成果發(fā)表在能源材料領(lǐng)域著名期刊《能源存儲材料》。
“葉脈”結(jié)構(gòu)的應(yīng)用。大連理工大學(xué)供圖
鋰電池在極端環(huán)境中的穩(wěn)定性及安全性是亟需關(guān)注的問題。傳統(tǒng)液體電解質(zhì)面臨諸多挑戰(zhàn)，如易燃、泄漏以及有限的工作溫度范圍等，這些阻礙了電化學(xué)儲能裝置的進展。準固態(tài)電解質(zhì)（QSE）成為克服這些局限性的頗具希望的解決方案。水凝膠電解質(zhì)具有優(yōu)異的離子傳導(dǎo)性、靈活性、功能性、低成本和環(huán)境兼容性，是理想的QSE材料。然而，水凝膠電解質(zhì)依然面臨著諸如較窄的電化學(xué)窗口、較低的機械強度以及易凍性等問題。
該論文展示了近期研究的一種新型“葉脈葉肉”結(jié)構(gòu)準固態(tài)凝膠電解質(zhì)的創(chuàng)新設(shè)計與制備。靈感源于天然材料——樹葉，靜電紡絲納米纖維網(wǎng)絡(luò)充當“葉脈”，提供有力的支撐與抗穿刺性，通過紫外線固化技術(shù)在納米纖維的外層原位生成CG-PAM雙組分凝膠涂層，形成“葉肉”結(jié)構(gòu)。其所獲得的QSE具備穩(wěn)定的電化學(xué)性能，并被賦予獨特的功能性，特別是阻燃性與抗凍性顯著提高。
這種QSE材料展示出了優(yōu)異的阻燃性、寬電化學(xué)窗口、高抗拉強度、優(yōu)良的抗凍性及電化學(xué)性能穩(wěn)定。該材料的優(yōu)異性能展現(xiàn)了先進電解質(zhì)材料的設(shè)計理念與材料選擇的多樣性，確保電化學(xué)儲能器件在極端環(huán)境如深空、極地探險等方面的安全應(yīng)用。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1016/j.ensm.2024.103355
本文鏈接：http://www.3ypm.com.cn/news-8-3662-0.html靈感來自樹葉！新型準固態(tài)凝膠電解質(zhì)阻燃又抗凍
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