石榴石-PVDF复合电解质

4.7V高截止稳循环

多巴胺涂层消除了石榴石表面的碱性残渣，构建金属-氮键合的离子快速传输界面，使PVDF骨架不再脱氟劣化。

Xu, Yanan · Kai, Wang · Xu-Dong, Zhang · Yibo, Ma · Peng, Qifan · 拱越 · Yi, Sha · Hua, Guo · 张熊 · 孙现众 · 高洪才 · 辛森 · 郭玉国 · 马衍伟

Advanced Energy Materials 2023

参数信息

锂离子电导率

1.52 × 10⁻⁴ S cm⁻¹

截止电压

4.7 V

涂层厚度

10 nm

技术优势

不怕空气

多巴胺涂层使去除残渣后的石榴石填料在空气中稳定，不再生成碱性残渣，从而保持PVDF结构完整。

界面键合促传输

石榴石La原子与多巴胺氨基形成金属-氮键，增强界面处对锂离子的吸附，从而降低界面阻抗并促进锂离子沿界面迁移。

高压下撑得住

由于PVDF不再脱氟形成不饱和键，复合电解质可承受最高4.7 V的截止电压，支持全固态Li-LiCoO2电池稳定运行。

应用场景

• 全固态锂电池：提供高电导率且耐高压的复合电解质，提升全固态电池能量密度与循环寿命。
• 固态电解质：作为有机-无机复合固态电解质，兼具聚合物柔韧性与无机高电导率。
• 高压正极：抑制PVDF脱氟，使电解质在高压正极（如LiCoO2）下保持稳定。
• PVDF基复合材料：通过界面改性保持PVDF结构完整，避免形成不饱和键，延长复合材料寿命。