兰州化物所超亲电解液锂电池隔膜/固态电解质研究获新进展

       中国科学院兰州化学物理研究所资源化学与能源材料研究中心硅基功能材料组长期从事超亲电解液锂电池隔膜/固态电解质应用基础研究。该团队以黏土矿物和有机硅化学为基础，并与特殊润湿性表面和电催化等多领域交叉，开发了一系列高性能锂电池隔膜，研究了隔膜与电解液之间的固-液界面相互作用，揭示了离子的可控输运规律，阐明了正、负极与隔膜间固-固界面稳定性关系，系统总结了锂电池隔膜的研究进展、现存问题及未来发展趋势。

        近日，该团队在锂电池隔膜/固态电解质研究领域再获新进展。

        针对锂-硫电池中因聚硫化物中间产物穿梭导致的硫正极与隔膜界面不稳定问题，通过绿茶中天然多酚类化合物在聚丙烯隔膜上的自发沉积，制备了一种超亲电解液茶多酚增强离子选择性隔膜（图1）。得益于茶多酚化合物的高电子亲和力和对锂的强亲和性，该隔膜不仅实现了锂离子快速传输，还有效抑制了聚硫化物穿梭（Li2S4、Li2S6和Li2S8的穿梭率分别低至0.67%、0.19%和0.10%）。该隔膜在高硫负载、低电解液/硫比值及有限锂过量的条件下，有效提升了锂-硫电池倍率性能和循环稳定性。

图1. 锂-硫电池中隔膜与电极间界面演变的示意图

文章来源：中国科学院兰州化学物理研究所