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深圳大学材料学院黄妍斐助理教授在Energy & Environmental Science上发表关于弛豫铁电聚合物固态

发表于: 2022-03-22 15:23 点击:

材料学院黄妍斐助理教授在期刊《Energy & Environmental Science》(影响因子:38.532,中科院大类一区)上发表题为“ARelaxor Ferroelectric Polymer with Ultrahigh Dielectric Constant Largely Promotes the Dissociation of Lithium Salts to Achieve High Ionic Conductivity”的研究论文。该论文的第一作者为深圳大学材料学院助理教授黄妍斐,通讯作者为清华大学贺艳兵长聘副教授。

聚合物固态电解质可有效解决商用电解液易燃易泄露给锂离子电池带来的安全隐患,但其离子电导率极低(10-7~10-5S/cm),严重制约了其实际应用。本工作创新性选用一种具有弛豫铁电行为的聚偏氟乙烯-三氟乙烯-三氟氯乙烯P(VDF-TrFE-CTFE)为基体制备聚合物固态电解质。相比于只能呈现普通铁电行为的PVDF(介电常数,εr~9),该具有弛豫铁电行为的聚合物具有超高的介电常数(εr~44),能有效促进锂盐解离,从而使室温离子电导率从PVDF固态电解质的1.77 × 10-5S/cm大幅度提升至3.10 × 10-4S/cm。基于P(VDF-TrFE-CTFE)固态电解质的锂锂对称电池、LiFePO4/Li和Ni0.8Co0.1Mn0.1O2/Li电池均表现出较PVDF固态电解质更优异的循环稳定性。

图1.(a)普通铁电行为的聚合物(如PVDF)和(b)弛豫铁电行为的聚合物[如P(VDF-TrFE-CTFE)]的锂盐解离示意图。

论文链接:

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