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中國科學院青島生物能源與過程研究所（來源：齊魯頻道）

發布時間：2024-06-14

近日，中國科學院青島生物能源與過程研究所固態能源系統技術中心研究人員利用熔融粘結技術，干法制備出具有出色柔韌性的超薄硫化物固態電解質膜，其優異的力學性能、離子電導率以及應力耗散特性可有效抑制電池內部應力不均導致的機械力失效。該方法制備的高面載量LiNi0.83Co0.11Mn0.06O2（NCM83）正極與多孔鋁集流體具有優異粘結性，可實現界面融合，有效規避傳統濕法正極容易產生裂紋的問題，制備出的一體化全固態電池具有優異的界面穩定性、長循環性能。

研究團隊針對目前干法制備過程中各組分分散不均問題，提出低壓力制備的熔融粘結策略，在粘流態下將低粘度的熱塑性聚酰胺（TPA）與硫化物Li6PS5Cl進行預混，較低壓力下熱壓成型，誘導TPA在硫化物顆粒間隙滲透，構建聚合物逾滲網絡，實現超薄成膜的同時，兼具優異的柔韌性、熱塑性、可彎曲性、拉伸性和較高離子電導率。該研究使用同步輻射X射線斷層掃描對循環過后的對稱電池進行觀測，發現該超薄膜能夠有效抑制循環過程中因電極體積膨脹帶來的界面分離和電解質碎裂等問題，保持界面穩定，證明在固態電解質內部構建完整的聚合物逾滲網絡，不僅有利于其薄層化，更有利于耗散電池運行過程中的不均勻內應力，降低力機械失效風險。