固态聚合物电解质,又称为离子导电聚合物。固态聚合物电解质具有良好的成膜性,可用作锂离子电池电解质。固态聚合物电解质在电子、医疗、空间技术、电致显色、光电学、传感器等方面有着广泛的应用。
近些年来,具有大容量、高电压、长循环寿命和低自放电特性的可充电锂离子电池受到了广泛的关注,并且被视为优秀的能源储存器件。但由于在使用过程中锂枝晶的生长,以及所使用的有机液态电解液具有潜在安全风险,使其在便携式设备和电动车中的使用受到了限制。因此,与液态电解液相比,具有高安全性能的固态聚合物电解质得到了飞速发展。同时,在全固态电池当中,有望搭配高容量的锂金属(3860 mA·h/g−1)作为负极,可以大幅度提高固态电池的能量密度。
2021年3月11-12日,由中国粉体网、中国颗粒学会能源颗粒材料专委会主办,长沙矿冶研究院先进材料研究所协办的第二届高比能固态电池关键材料技术大会将在长沙吉美国际会展酒店隆重举行,届时,刘玉龙教授将带来报告《聚合物全固态锂电池的研究》,与参会嘉宾分享相关研究成果。
PEO是近些年来研究得最为广泛的一种聚合物基体材料。其具有介电常数高(εr ≈ 5),溶解锂盐能力强等优势。但由于室温离子电导率低(≈10-7S/cm-1)和电化学窗口窄(< 4.0V vs. Li+/Li)等缺陷极大的限制其使用。为了克服以上几种问题,本课题组提出了多种改善PEO电解质的策略:如合成交联型聚合物;在聚合物当中掺入无机粒子;合成嵌段共聚物等方法。经过改性后的固态电解质可实现电化学性能的提高。
刘玉龙教授简介
刘玉龙,副教授,硕士生导师。目前就职于东北师范大学化学学院。隶属于东北师范大学动力电池国家地方联合工程实验室,主要从事锂离子电池和固态锂电池的研究。2013年获得中南大学硕士学位后进入加拿大西安大略大学孙学良院士课题组从事锂电池相关研究。2018年博士毕业后,留组继续从事博士后研究工作。研究合作单位包括加拿大庄信万丰公司(前著名的Phostech公司,具有LiFePO4化学结构和碳包覆的全球专利所有权)和中国国联动力电池研究中心(隶属于北京有色金属研究总院,动力电池国家队), 以及加拿大唯一固态电池研发初创公司(GLABAT Solid-state Battery Inc.,由孙学良院士领衔的科学技术团队)。目前已经在Nature communication,Adv. Mater.,Nano Energy,AEM, ESM, ACS energy letters等高水平期刊发表专业论文多篇。
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