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鋰離子電池（LIBs）的實際應用受到使用液態(tài)電解液（LE）的安全問題的挑戰(zhàn)。凝膠聚合物電解質(zhì)（GPEs）被認為是解決這一安全問題的有前景的候選者。

此外，采用高重量負載電極對于實現(xiàn)高能量密度是必不可少的，但電極和電解質(zhì)之間的不良界面接觸仍然是一個具有挑戰(zhàn)性的問題，特別是對于高重量負載的電極。

圖1. GPE的結構和性能表征

清華大學深圳國際研究生院周光敏等采用堅固的三聚氰胺-甲醛海綿骨架在具有高重量負載的多孔電極中創(chuàng)建了高效的電子/離子傳導通道。

具體而言，這項工作將GPE的液體前驅(qū)體滲透到電極的整個孔中，然后使用熱固化進行聚合。

多孔結構不僅增強了電極和電解質(zhì)之間的界面接觸，而且增強了鋰離子的擴散，這使得鋰離子通量均勻分散，并有效地使局部電流密度均勻化，以降低反應極化，從而提高了活性材料的利用率，實現(xiàn)了均勻的鋰沉積。

圖2.?半電池性能

因此，本文采用具有高負載多孔電極和原位聚合GPE集成的半電池和無陽極全電池提供了優(yōu)異的放電容量和循環(huán)穩(wěn)定性。

此外，結合多孔LiFe_0.4Mn_0.6PO₄(LMFP)和GPE的軟包電池表現(xiàn)出高安全性和穩(wěn)定性。

因此，這項工作為高能量密度和安全的鋰離子電池的商業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)和應用提供了一種簡單有效的方法。

圖3.?無陽極全電池性能

Integration of Porous High-Loading Electrode and Gel Polymer Electrolyte for High-Performance Quasi-Solid-State Battery. Advanced Energy Materials 2023. DOI: 10.1002/aenm.202302476

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?清華深研院周光敏AEM：高性能準固態(tài)電池

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