氟化氮化硼纳米片增强复合固态电解质
20 μm超薄·高倍率长寿命
引入氟化氮化硼纳米片,同步提升离子电导率与界面稳定性,实现超薄固态电解质膜下的超高倍率锂金属电池。
Linjun, Wang · Shi, Haodong · 谢英鹏 · 吴忠帅
Interdisciplinary Materials 2023
具体参数
- 厚度
- {'zh': '20', 'en': '20'} μm
- 离子电导率
- {'zh': '0.11', 'en': '0.11'} mS cm⁻¹
- 锂离子迁移数
- {'zh': '0.56', 'en': '0.56'}
- 电化学稳定窗口
- {'zh': '4.78', 'en': '4.78'} V
- 锂对称电池循环
- {'zh': '640', 'en': '640'} h
- 5 C 循环保持率
- {'zh': '82.4', 'en': '82.4'} %
- 5 C 初始容量
- {'zh': '142', 'en': '142'} mAh g⁻¹
技术优势
低温照样跑
F-BN降低PEO结晶度,创造额外离子传输通道,30°C下离子电导率达0.11 mS cm⁻¹。
高压不怂
电化学稳定窗口达4.78 V,可匹配高电压正极材料。
锂枝晶被压住
F-BN促进形成富含LiF、Li₂O、Li₃N的无机界面膜,锂对称电池在20 mV下稳定循环640小时。
应用场景
- 固态锂金属电池:提供高安全、高能量密度的固态电解质方案,替代液态电解液。
- 超薄固态电解质:20 μm薄膜降低内阻,提升能量密度,适用于小型化器件。
- 高倍率锂电池:实现5 C下500圈82.4%保持率,甚至50 C下工作,满足快充需求。