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高导电性固态锂离子电池用固体聚合物电解质的羟基磷灰石功能化( Hydroxyapatite functionalization of solid polymer electrolytes for high-conductivity solid-state lithium ion batteries )
Y Liang Y Liu D Chen L Dong W He
固态电解质作为下一代高安全性锂电池的关键部件，受到了广泛关注。与无机固体电解质相比，聚环氧乙烷(PEO)基固体聚合物电解质具有优异的柔韧性和电极-电解质界面。然而，由于PEO晶相链段运动缓慢，离子电导率低，严重限制了PEO基固体聚合物电解质的实际应用。本文提出了一种利用PEO良好的柔韧性，通过在固体聚合物电解质中直接引入羟基磷灰石(HAP)作为填料来提高其离子电导率的固态电解质(SSE)设计。由于表面有负电位空位，HAP填料可以通过吸引锂来促进锂盐的解离，其小解离能为-0.76eV。在30°C下，离子电导率为0.064mscm，锂迁移数为0.366。另外，HAP改性聚合物SSE的LiFePO4(LFP)-Li电池在1℃、30°C循环500次后，电池容量达到118 mAh g,证实了新型SSE的实用性和HAP填料对SSE增强的有效性。
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