发布日期:2024/8/13 14:31:00

西安交通大学丁书江教授团队在《Energy & Environmental Materials》上发表“Regulation of Lithium-Ion Flux by Nanotopology Lithiophilic Boron-Oxygen Dipole in Solid Polymer Electrolytes for Lithium-Metal Batteries”研究论文,主要研究了共价有机骨架COF-1修饰的聚合物电解质在固态锂金属电池中的应用,特别是在防止锂枝晶形成方面的潜力。

 

研究的亮点包括:

1.COF-1中含有周期性排列的B-O偶极子亲锂位点,这些位点可以用于修饰聚合物电解质,以定向诱导锂离子均匀沉积。

2.通过原位聚合制备的聚合物基质既降低了界面阻抗又保证了较好的机械性能。

3.COF-1改性层在电解质/电极界面参与多组分SEI(固体电解质界面)的形成。

 

 

传统的固态聚合物电解质存在锂离子传输不均匀的问题,导致锂金属表面形成枝晶,这会影响电池的性能和安全性。为了解决这个问题,丁书江教授团队设计了一种COF-1改性的不对称聚合物电解质,以促进锂离子的均匀沉积。实验结果表明,采用COF-1改性的固态聚合物电池能稳定循环1000小时,并且在组装的电池中表现出长循环性能和高容量保持率。此外,COF-1还能减少阴离子在电极表面的聚集,并参与含硼SEI的形成,这对于提高电池的循环稳定性和安全性至关重要。

这项研究为固态锂金属电池的发展提供了新的思路,特别是在提高电池安全性和性能方面具有重要意义。如果您对这项研究感兴趣,可以通过提供的DOI链接访问完整的研究论文,了解更多详细的信息和实验数据。

 

丁书江,西安交通大学化学院教授,博士生导师,西安交通大学化学院院长。陕西省杰出青年基金获得者,教育部“新世纪优秀人才”。西安交通大学腾飞特聘教授、西安交通大学青年拔尖A类入选者。研究工作涉及高分子/无机物纳米结构复合材料的设计,制备及其在电化学储能(锂/钠离子电池、锂硫电池、固态电池、燃料电池、锂离子电池回收)、传感器等方面的应用基础研究。以第一作者或者通讯作者身份在Nat. Commun., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. int. Ed., Energy Environ. Sci., Adv. Energy Mater., Adv. Funct. Mater., Nano Energy, Chem. Mater., Small, J. Mater. Chem A等期刊上发表论文160余篇。科研项目包括国家自然科学基金面上和青年项目,博士点基金、陕西省基金等。获奖包括:2016年陕西青年科技奖,2017年陕西省高等学校科学技术奖一等奖(第一完成人)。曾入选科睿唯安(Clarivate)交叉学科领域的全球高被引科学家,爱思唯尔(Elsevier)中国高被引学者。

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
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