• 行业咨询
  • 品牌营销
  • 集微资讯
  • 知识产权
  • 集微职场
  • 集微投融资
  • 集微企业库
搜索
爱集微APP下载

扫码下载APP

爱集微APP扫码下载
集微logo
资讯集微报告舆情JiweiGPT企业洞察
2025第九届集微半导体大会集微视频
登录登录
bg_img
search_logo
大家都在搜

大连理工大学科研团队在低温准固态锂硫电池领域取得新进展

作者: 集小微 06-23 19:46
相关舆情 AI解读 生成海报
来源:大连理工大学 #大连理工大学#
8735

近期,大连理工大学材料学院胡方圆教授团队在低温准固态锂硫电池研究方面取得新进展。该研究针对锂硫电池低温下离子传输通道受阻与界面脱溶剂化能垒倍增的问题,基于动态溶剂化调控策略,设计了一种动态迁移-拖曳聚合物电解质,通过硼酸酯动态共价键和极性侧链设计,动态重构锂离子溶剂化结构以降低脱溶剂化能垒,加速多硫化物转化动力学,实现了锂硫电池在低温下的高容量稳定循环。研究成果以“基于动态迁移-拖曳策略设计聚合物电解质用于低温锂硫电池”(Dynamic Migration-Pulling Polymer Electrolyte Design Strategy for Low-Temperature Lithium–Sulfur Batteries)为题,发表在国际化学领域顶级期刊《德国应用化学》(Angewandte Chemie International Edition)上。

图1.含有动态侧链的凝胶聚合物电解质的结构示意图

凝胶聚合物电解质因其高安全性、良好的界面相容性和抑制多硫化物穿梭的潜力,被视为解决低温锂硫电池性能衰减问题的理想材料体系,对推动极地勘探、高空无人机等极端环境储能应用具有重大战略价值。然而,传统凝胶聚合物电解质在低温下普遍存在离子电导率骤降与界面离子传输动力学迟滞的双重挑战,在锂离子传输过程中,锂离子往往受限于静态的溶剂化网络结构—强极性的配位基团虽然有利于锂盐解离,却导致锂离子脱溶剂化能垒居高不下,阻碍了电荷转移动力学。且锂离子传输机制在低温界面处的动态演变规律尚不明确,导致电池实际低温性能远低于理论预期。现有动态聚合物电解质虽通过可逆化学键(如基于氢键或硼酸酯)实现自修复功能,却难以精准调控锂离子溶剂化结构以协同优化多硫化物锚定-转化-沉积多步动力学反应。针对这一难题,本研究创新性提出“动态迁移-拖曳”策略,通过分子设计构建具有动态自适应能力的聚合物网络(图1),首次揭示了聚合物链段侧基对锂离子的定向“拖曳”效应,并实现了多硫化物高效转化与锂离子快速脱溶的协同强化。为高比能准固态锂硫电池的低温性能突破提供了新思路。

为精准量化“动态迁移-拖曳”策略对界面离子传输动力学的调控效能,本研究以界面离子脱溶活化能(离子传输的核心障碍)作为关键性能指标,通过原位电化学阻抗谱(EIS)、Arrhenius方程解析以及理论计算,证实动态凝胶聚合物电解质的锂离子脱溶活化能较传统电解质降低66%,可同步实现锂均匀沉积与界面阻抗最小化(图2)。实验验证表明,基于该策略制备的凝胶电解质在0°C下仍保持高于1 mS cm-1的离子电导率,显著提升锂硫电池的低温循环稳定性与倍率性能,为开发极端环境高比能储能器件提供了全新理论框架与材料设计范式。

图2.原位电化学阻抗谱、低温电化学性能以及锂离子脱溶示意图

该论文的第一作者是材料学院博士生宋文凯,通讯作者为材料学院胡方圆教授,该研究得到了教育部中央高校青年教师科研创新能力支持项目、国家自然科学基金优秀青年基金项目、中国石油科技创新基金、大连市科技项目、大连理工大学星海人才培育计划项目的资助支持。

责编: 集小微
来源:大连理工大学 #大连理工大学#
分享至:
THE END
相关推荐
  • 大连理工大学本科生获国家发明专利并在SCI期刊发表科研成果

  • 大连理工大学国家重点研发计划“高效率氮化镓基双向开关功率电子器件研究”项目启动暨实施方案论证会召开

  • 大连理工大学牵头起草的世界首个星载实时操作系统标准获审查通过

  • 大连理工大学信息与通信工程学院科研团队在智能通感一体化前沿方面取得突破

  • 大连理工大学团队在柔性电液动力芯片方面取得最新突破

  • 大连理工大学科研团队在范德华层状铁电CuInP2S6研究领域取得新进展

评论

文明上网理性发言,请遵守新闻评论服务协议

登录参与评论

0/1000

提交内容
    没有更多评论
集小微

微信:

邮箱:


4973文章总数
8441.7w总浏览量
最近发布
  • 沐创与WAIC 2025共探智算算力新途径

    1小时前

  • 马斯克脑机公司Neuralink新研究曝光:用AI开发仿生眼

    6小时前

  • 上海发放新一批智能网联汽车示范运营牌照 小马智行、百度等入围

    6小时前

  • 特斯拉股价逆势暴跌超20%,马斯克“画大饼”没人信了?

    6小时前

  • Robotaxi体验资格成特斯拉粉丝“身份象征”:有人48小时试乘7次

    6小时前

最新资讯
  • 盛美上海宣布对其用于先进芯片制造领域的Ultra C wb湿法清洗设备进行重大升级

    23分钟前

  • 问界M8纯电版预售72小时小订量达15000台

    38分钟前

  • 光库科技拟收购安捷讯控制权

    41分钟前

  • 三星电子宣布与特斯拉签订价值165亿美元供应协议

    47分钟前

  • 沐创与WAIC 2025共探智算算力新途径

    1小时前

  • 王优酉:国际冲突演变从政治主导到经济重心转移

    3小时前

关闭
加载

PDF 加载中...

集微logo
网站首页 版权声明 集微招聘 联系我们 网站地图 关于我们 商务合作 rss订阅

联系电话:

0592-6892326

新闻投稿:

laoyaoba@gmail.com

商务合作:

chenhao@ijiwei.com

问题反馈:

1574400753 (QQ)

集微官方微信

官方微信

集微官方微博

官方微博

集微app

APP下载

Copyright 2007-2023©IJiWei.com™Inc.All rights reserved | 闽ICP备17032949号

闽公网安备 35020502000344号