Kevlar增强凝胶电解质

32.59 MPa 抗刺穿

相比普通凝胶电解质易溶胀、强度低的痛点，这款电解质通过刚柔耦合设计实现了超高机械强度，有效抑制锂枝晶生长。

Zhou, Tianyi · Xu, Ruochen · Xi, Cao · Zhang, Jiangtao · Jiayun, Wang · Huang, Ruling · Xiaofan, Ping · Bai, Panxing · Sun, Zhouting · Liu, Mingyi · 王晓龙

Science China Materials 2024

参数信息

离子电导率

2.815 mS cm⁻¹

Li⁺迁移数

0.571

机械强度

32.59 MPa

技术优势

强度提升一个数量级

Kevlar纤维织物作为刚性骨架，使凝胶电解质机械强度达到32.59 MPa，远高于传统凝胶电解质，足以抑制锂枝晶穿刺。

导锂能力不受拖累

刚柔耦合结构在增强机械强度的同时，离子电导率仍达2.815 mS cm⁻¹，证明刚性骨架没有阻断锂离子传输路径。

抑制锂枝晶生长

超高机械强度和良好的离子迁移共同作用，防止锂枝晶生长，保障电池循环稳定性。

应用场景

• 高安全锂电池：32.59 MPa的强度可阻止锂枝晶穿刺，显著降低短路起火风险。
• 固态电解质：凝胶态保留离子液体般的高电导，同时具备接近固态的力学强度。
• 准固态电池：在保持准固态加工性的同时，用Kevlar骨架提升抗形变能力。
• 柔性储能器件：刚柔耦合结构使其在弯曲、折叠时仍保持结构完整，适合柔性电池。
• 电池安全集成：高机械强度从物理层面阻断枝晶短路路径，简化电池安全设计。