氧空位NATP-PAN复合固态电解质

高离子电导 · 宽窗口

通过缺陷工程引入氧空位，降低锂离子迁移活化能，同时实现高电导率和宽电化学窗口。

Tian, Huanling · Xiujuan, Gu · Qiwei, Wu · Ma, Ting · 蔡燕军 · Yao, Xiang · 素质

Electrochimica Acta 2024

参数信息

离子电导率

4.51 × 10⁻⁴ S cm⁻¹

电化学稳定窗口

5.2 V

对称电池过电势

±60 mV

初始放电容量

255.0 mA h g⁻¹

容量保持率

90.0 %

技术优势

电压窗口够宽

氧空位降低了锂离子迁移活化能，使电化学稳定窗口达到 5.2 V，兼容高电压正极。

室温下电导率高

氧空位缺陷使锂离子迁移更顺畅，20 °C 下离子电导率高达 4.51 × 10⁻⁴ S cm⁻¹。

界面稳定长寿

与锂金属负极接触稳定，对称电池循环过电势仅约 ±60 mV，全电池 100 圈容量保持率 90%。

应用场景

• 全固态锂电池：提供兼具高电导和宽窗口的复合电解质膜，直接用于组装全固态电池。
• 锂金属电池：与锂金属负极界面稳定，可抑制枝晶，实现高容量锂金属电池。
• 固态电解质：通过引入氧空位缺陷，突破了传统固态电解质电导率与窗口的权衡。
• 高安全储能：固态电解质从根源上消除可燃液体风险，提升储能系统安全性。