STO修饰PEO固体电解质
1200 h无短路长循环
利用钛酸锶的静电效应削弱EO与Li+配位,同时构建富LiF、Li2O、Li3N的稳定界面相,抑制锂枝晶生长
Yubing, Guo · Zhang M. · Ge, Zhen · Fang Z. · 徐自强 · 吴津田 · Wu M.
Advanced Functional Materials 2025
具体参数
- 离子电导率
- {'zh': '0.61', 'en': '0.61'} mS cm⁻¹
- 锂稳定性窗口
- {'zh': '5.29', 'en': '5.29'} V
- 对称电池循环寿命
- {'zh': '>1200', 'en': '>1200'} h
- 循环后容量保持率
- {'zh': '85.3', 'en': '85.3'} %
- 高负载正极循环圈数
- {'zh': '600', 'en': '600'}
技术优势
离子电导跃升
钛酸锶的静电效应削弱了EO与Li⁺的配位,释放出更多自由Li⁺,使室温离子电导率大幅提高。
窗口拓宽至5.29 V
极化STO促进生成富含LiF、Li₂O和Li₃N的稳定界面相,将锂的氧化稳定性提升到5.29 V,适配高电压正极。
1200 h无枝晶循环
大量STO颗粒形成的反向电场抑制了锂枝晶的垂直生长,对称电池在0.2 mA cm⁻²下稳定循环超过1200小时。
应用场景
- 固态锂电池:提供高离子电导的固态电解质膜,替代液态电解液,消除泄漏与易燃风险。
- 锂金属负极:赋予锂金属负极超过1200小时的无枝晶循环能力,提升负极实用化潜力。
- 高安全储能:本征不可燃的PEO/陶瓷复合电解质从材料层面杜绝热失控,无需隔膜或阻燃添加剂。