报告题目:聚合物全固态电池的研究
报告人: DING Ning(丁宁)研究员
报告人单位:新加坡科研局材料所
时间:2024年12月05日 上午 10:00(星期四)
地点:弘毅楼四楼中庭报告厅
研究方向:
聚环氧乙烷(PEO)基固体电解质因其具有高的离子电导率,良好的加工性能,以其为介质的金属锂电池已成功用于商用电动车(Bolloré Bluecar)。不同于采用液体电解质的传统锂离子电池,PEO基固态电池往往需要在50度以上的高温下运行,然而维持高温运行需要消耗额外的电池能量及复杂的电池组保温系统,此类金属锂电池(LMP®)并没有表现出更高的能量密度。
传统观点认为室温下相分离引起低的离子电导率是制约PEO电解质室温应用的主要因素。1994年 Prof. Armand通过研究热力学结晶过程首次提出了在室温下PEO-LiTFSI会形成PEO和组成为PEO(6)-LiTFSI两种高分子球晶,之后的研究一直沿用此该观点,尽管PEO(6)-LiTFSI的存在并没有定量分析数据的支持。此外,该相图也无法解释在先前研究中发现的在组成为EO/Li=10时具有最高的室温离子电导率。
通过研究PEO-LiTFSI室温下的相变机制,我们纠正了三十年前Prof. Armand所提出相图,定量分析结果显示室温下的球晶组成为PEO8-LiTFSI,同时我们发现相分离时形成的PEO壳体可以显著抑制球晶的生长,回答了为何在组成为PEO10-LiTFSI时具有最高的离子电导率(3~ 5× 10−5 S cm−1)。此外,我们阐述了通过抑制电极里的PEO8-LiTFSI异相成核可以实现室温PEO固体电池。
个人简介:
丁宁,男,新加坡科研局材料所(IMRE, A*STAR)资深锂电研究员,本硕博毕业于中国科学技术大学(首届中科院-德国马普所联合培养博士),师从陈春华教授,2009.07毕业后加入索尼中国组建了其在上海的电池研究团队,2012.11年远赴新加坡加入IMRE,研究领域集中在固体电解质、金属锂电池等。从事锂电研究20年,20年间共发表了47篇论文,引用次数为3689。
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