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我院在聚合物复合固态电解质领域取得新进展

2021421日,我院与大连化物所在国际著名学术期刊《Composites Communications》上联合发表固态电解质的最新研究成果,文章标题为《A flame retarded polymer-based composite solid electrolyte improved by natural polysaccharides》。该文章报道了一种高阻燃性和高热稳定性的聚合物基复合固态电解质(Composites Communications 26 (2021) 100774)。

固体电解质具有良好的机械强度,能有效抑制锂枝晶的生长,因此在锂电池中具有良好的应用前景,尤其是固体聚合物电解质(SPE),如PEO。该课题基于本课题组特色的海洋生物纤维加工成型技术,由静电纺丝工艺制备的海藻酸钠(SA)纳米纤维膜经过交联后作为PEO基固态电解质的支撑框架,提供了良好的机械强度;SAPEO之间通过分子链缠结形成稳定的交联网络,使PEO基固态电解质的电化学稳定性、热稳定性(Tm> 120℃)、电池的循环稳定性均有明显改善,高温电池的运行性能提升尤其显著;同时海藻酸盐独特的阻燃机理为固态电解质提供了高效的阻燃性(LOI = 28.6),保障了锂电池的安全性能;除此之外,由于SA良好的成膜性,固态电解质表面的形貌缺陷得以修补,进而提高了界面接触性能;

我们期望这种成本低廉、制备工艺简便的,绿色高效阻燃性复合电解质为锂电池的高温应用研究提供有价值的参考。

该论文的第一作者为青岛大学材料科学与工程学院硕士研究生陈彦冰,大连化物所博士生王雨霄为共同第一作者,谭业强教授和袁华副教授为共同通讯作者。

该研究得到了国家自然科学基金、山东省自然科学基金、山东省高等教育科技计划项目的资助。


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