離子液體與中空硅納米棒的結合？
2024-11-26 16:32:15
sh默尼
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聚乙二醇(PEO)基聚合物電解質的鋰離子電導率較低，限制了其在全固態鋰電池及相關領域的應用。
湖北工業大學的鄭重等研究者將離子液體注入空心硅納米棒(HSNRs)，制備出含有定向HSNRs的復合固態聚合物電解質(CSPE)，即F-ILs@HSNRs，并通過磁場促進了F-ILs@HSNRs在CSPE中的均勻分散與定向排列。
研究表明F-ILs@HSNRs的引入降低了PEO的結晶度，并在F-ILs@HSNRs/PEO界面形成了鋰離子傳輸通道。通過計算與多物理場模擬表明，F-ILs@HSNRs中的離子液體對鋰離子傳導的貢獻最大，其次是F-ILs@HSNRs/PEO界面。
當F-ILs@HSNRs垂直排列于電極時，CSPE展現出最短的鋰離子遷移路徑，從而實現了穩定高效的鋰離子傳導。該CSPE的電導率達到2.14 × 10?? S cm?1，鋰離子遷移數tLi?為0.307，分別比PEO-LiTFSI高出125倍和184%，并顯著優于隨機排列或平行排列的F-ILs@HSNRs-CSPE。
此外，Li|CSPE|Li電池和LiFePO4|CSPE|Li電池在循環超過2000小時后仍表現出穩定的性能，庫侖效率接近100%。在倍率性能測試中也證實了其出色的電化學可逆性。這項研究為優化固態電解質的鋰離子傳導性能提供了新思路。
標簽: 離子液體 離子液體開發 離子液體應用
