Nov samozdravilni polimerni elektrolit za medfazno stabilnost v polprevodniških litijevih baterijah

Polprevodniškilitijeve baterije(SSLB) so pritegnili pozornost zaradi svoje visoke energijske gostote in varnosti. Vendar pa volumetrično širjenje/krčenje elektrod in vztrajne stranske reakcije na mehanski površini povzročajo poškodbe zaradi mehanskih obremenitev in odpoved medfaznega transporta ionov, kar vpliva na dolgoročno stabilnost.

Da bi to rešili, je študija, objavljena v reviji Advanced Materials, poročala o medfaznem samozdravilnem polimernem elektrolitu (SHPE), ki temelji na gradientnih kovalentno-nekovalentnih dinamičnih vezeh. Z molekularnim inženiringom ta material združuje visoko trdne vezi estra borove kisline z ultrahitrimi dinamično odzivnimi vodikovimi vezmi, kar omogoča učinkovito samopopravilo površinskih napak v SSLB pri sobni temperaturi.

Ta samozdravilni elektrolit je pokazal dobro ionsko prevodnost pri sobni temperaturi. Celice iz litijevega kobaltovega oksida (LCO)|SHPE|Li, ki uporabljajo ta elektrolit, so stabilno krožile pod visoko napetostjo (4,6 V) in visoko katodno obremenitvijo ter uspešno prestale preskuse varnosti pred penetracijo žebljev brez toplotnega uhajanja. Ta strategija zagotavlja novo tehnično pot za razvoj varnih polprevodniških baterij z visoko energijsko gostoto.