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上科大謝琎EnSM：全固態(tài)PEO基鋰電池用ZnO量子點(diǎn)的氣相滲透

復(fù)合固體聚合物電解質(zhì)(CSPE)具有制備簡(jiǎn)單、成本低等優(yōu)點(diǎn)，長(zhǎng)期以來(lái)一直被認(rèn)為是最有前途的全固態(tài)鋰電池候選材料之一。然而，物理混入聚合物基體中的無(wú)機(jī)填料與聚合物的相互作用較弱，容易團(tuán)聚，限制了CSPE離子電導(dǎo)率和Li⁺遷移數(shù)的進(jìn)一步提高。

近日，上?？萍即髮W(xué)謝琎（通訊作者）等人證明了ZnO量子點(diǎn)可以通過(guò)氣相滲透(VPI)(原子層沉積(ALD)的一種特殊變體)被化學(xué)結(jié)合到聚氧乙烯(PEO)基體中。ZnO量子點(diǎn)與PEO聚合鏈有很強(qiáng)的化學(xué)相互作用，抑制了PEO的結(jié)晶，增強(qiáng)了Li⁺的導(dǎo)電性。

VPI-ZnO/PEO的生長(zhǎng)機(jī)理

由于相互作用很強(qiáng)，ZnO量子點(diǎn)均勻分布在PEO基固體電解質(zhì)基體和上表面，導(dǎo)致與Li金屬的界面電阻顯著降低。結(jié)果表明，采用VPI-ZnO/PEO/LiTFSI CSPE的NCM811|Li半電池具有較高的放電容量。

材料的表征：PEO/LiTFSI（黑色），PM ZnO/PEO/LiTFSI（藍(lán)色）和VPI ZnO/PEO/LiTFSI（紅色）

這一結(jié)果可能會(huì)成為一種更普遍的方法的模型，即使用VPI在高性能鋰金屬電池的CSPE中引入強(qiáng)烈的聚合物-填料相互作用。

VPI-ZnO和商用ZnO納米粒子在SPE中的分布和形貌

Vapor Phase Infiltration of ZnO Quantum Dots for All-Solid-State PEO-Based Lithium Batteries(Energy Storage Materials, 2021, DOI: 10.1016/j.ensm.2021.09.010)

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