氧空位氮化硼纳米纤维

阴离子吸附促解离

富含氧空位的三维网络同时提升离子电导率、机械强度和热稳定性，使全固态复合电解质具备实用化潜力。

Ji, Jiawei · Yan, Song · Zheng, Zhou · Gu, Yaxin · Liu, Chaoze · Shaobo, Yang · Dong, Wang · 薛彦明 · 唐成春

Journal of Materials Science and Technology 2025

具体参数

离子电导率

{'zh': '4.21 × 10⁻⁴', 'en': '4.21 × 10⁻⁴'} S cm⁻¹

过电位

{'zh': '40', 'en': '40'} mV

循环时间

{'zh': '2000', 'en': '2000'} h

放电比容量

{'zh': '152.7', 'en': '152.7'} mAh g⁻¹

放电比容量

{'zh': '134.8', 'en': '134.8'} mAh g⁻¹

放电比容量

{'zh': '120.4', 'en': '120.4'} mAh g⁻¹

技术优势

锂盐解离更充分

氧空位通过静电作用在 BNNF 表面强吸附阴离子，促进两相界面处锂盐解离，提高载流子浓度。

机械强度更高

三维 BNNF 网络编织成坚固骨架，与聚合物形成强相互作用，提升复合电解质的力学性能。

热稳定性更好

三维 BNNF 网络提供快速均匀的热分散路径，避免局部热点，提升电解质的热稳定性。

循环寿命长

在锂对称电池中实现 2000 小时稳定电镀/剥离，过电位仅约 40 mV，表明界面稳定。

应用场景

• 全固态电池：提供兼具高离子电导率和机械强度的复合电解质，替代易燃液态电解质。
• 锂电池：作为锂金属电池的电解质，抑制锂枝晶生长，延长循环寿命。
• 复合聚合物电解质：通过 BNNF 填料增强 PEO 基体，解决解离不足和力学性能差的问题。
• 电池界面工程：利用氧空位吸附阴离子，优化电解质/电极界面，实现稳定电镀剥离。