黏土礦物在自然界中儲量豐富,同時具有較好的機械性能和熱穩定性,被廣泛應用于防火材料、復合材料和電極材料的制備。近期的研究也表明,黏土礦物可被應用在固態電解質中,用來提高電解質的電導率、電化學穩定性、機械性能和熱穩定性。
海泡石結構與凹凸棒石相似,為層鏈過渡型晶體結構的天然硅酸鹽礦物,同屬坡縷石族,區別在于海泡石中Mg的含量較高,同時晶體結構“I束”寬度大于凹凸棒石,海泡石擁有更大的孔道結構。
Ulaganathan等將PVDF、LiTFSI和海泡石作為原料,通過溶液澆筑法制備了復合聚合物電解質,含有10wt%海泡石的電解質的離子電導率高達3.58×10-4S/cm,組裝的Li|PVDF-LiTFSI-海泡石|LiFePO4半電池在第二圈循環中表現出148mAh/g的可逆容量,100圈循環后容量仍保持在75%以上,此外,該電解質能在335℃以下保持穩定狀態,具有良好的熱穩定性。
Mejía等將表面改性的海泡石作為添加劑,使用擠壓法制備了復合電解質膜,室溫下離子電導率為7.8×10-4S/cm,所組裝的Li/LiFePO4電池初始放電容量為142mAh/g,循環25圈之后仍具有110mAh/g的容量,庫倫效率達到96%。除此之外,該電解質在70℃下的電化學窗口達到4.5V,且鋰的沉積/剝離的測量結果表明不存在枝晶的形成,說明其具有較好的電化學穩定性和機械穩定性。
資料來源:《齊鵬越,傳秀云,楊揚,等.黏土礦物在復合固態電解質中的研究進展[J].化工新型材料:1-12[2021-05-20]》,由【粉體技術網】編輯整理,轉載請注明出處!
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