高盐固体电解质

室温高离子电导

采用快速相变法制备的高盐含量固体电解质，能稳定锌负极并抑制枝晶生长，适合高性能锌离子电池。

Kang, Yan · Fan, Yongbo · Hu, Fulong · Li, Gang · Xueya, Yang · 王昕宇 · 李晓敏 · Peng, Chao · 王维佳 · 樊慧庆 · 马龙涛

Advanced Functional Materials 2023

具体参数

室温离子电导率

{'zh': '1.6', 'en': '1.6'} mS cm⁻¹

Zn²⁺迁移数

{'zh': '0.78', 'en': '0.78'}

稳定电压窗口

{'zh': '9.35', 'en': '9.35'} V

对称电池循环时间

{'zh': '700', 'en': '700'} h

库仑效率

{'zh': '99', 'en': '99'} %

放电比容量（室温）

{'zh': '109', 'en': '109'} mAh g⁻¹

放电比容量（60°C）

{'zh': '190', 'en': '190'} mAh g⁻¹

循环寿命

{'zh': '6000', 'en': '6000'} cycles

技术优势

室温电导率够高

1.6 mS cm⁻¹的室温离子电导率，使锌离子在电解质中快速传输，可支持实用电流密度。

锌离子迁移数高

Zn²⁺迁移数达0.78，表明大部分电荷由锌离子承担，可减轻浓差极化，利于均匀沉积。

电压窗口极宽

稳定电压窗口高达9.35 V，可匹配高电压正极，提升电池能量密度。

界面稳定不短路

形成富含ZnF₂的无机/有机杂化固态电解质界面，抑制锌枝晶生长，使对称电池在2 mA cm⁻²下稳定循环700小时。

应用场景

• 锌离子电池：提供高离子电导和宽电压窗口的固态电解质，提升全电池性能。
• 水系储能：以固态聚合物电解质替代液态水系电解液，避免泄漏并拓宽电压。
• 固态电解质：兼具高离子电导和良好机械柔性，适用于柔性固态电池。
• 聚合物电解质：通过高盐含量设计突破传统聚合物电解质的离子传输瓶颈。