Fast Li‐ion conduction enabled by graphite fluoride flakes in solid polymer electrolyte

Abstract

摘要 在高能量密度的锂金属电池中，锂金属阳极与液体电解质容易发生副反应的特点将导致电池的容量下降和发生严重的安全问题。固体电解质能有效解决因枝晶生长和液体电解质电化学稳定性不好所带来的安全问题。本文提出将低成本、低重量的氟化石墨片((CF x ) n )作为填料与PEO‐LiTFSI固体聚合物电解质进行复合的固态电解质。氟化石墨片可提供大量的氟离子与锂盐发生强烈的相互作用，从而增加了的可移动Li + 离子的数量，从而提高了复合电解质的总离子电导率，其中含10%氟化石墨(SPE‐10CF)的SPE在45 ℃时表现出4.8 × 10 –4 S·cm –1 的高离子电导率。该固体聚合物电解质与锂的接触良好，在恒流循环200 h时具有较低的界面电阻。采用SPE‐10CF电解质组装的全固态电池在100 μA·cm –2 的电流密度下初始容量高达143 mAh·g –1 ，且具有良好的容量保持率。

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