Bagong Self-Healing Polymer Electrolyte para sa Interfacial Stability sa Solid-State Lithium Batteries

Solid-statemga baterya ng lithium(SSLBs) ay nakakuha ng pansin dahil sa kanilang mataas na density ng enerhiya at kaligtasan. Gayunpaman, ang volumetric expansion/contraction ng mga electrodes at patuloy na interfacial side reactions ay nagdudulot ng mekanikal na pinsala sa stress at pagkabigo ng interfacial ion transport, na nakakaapekto sa pangmatagalang katatagan.

Upang matugunan ito, isang pag-aaral na inilathala sa journal Advanced Materials ay nag-ulat ng isang interfacial self-healing polymer electrolyte (SHPE) batay sa gradient covalent-noncovalent dynamic bonds. Sa pamamagitan ng molecular engineering, pinagsasama ng materyal na ito ang mga high-strength boronic ester bond na may ultrafast dynamic responsive hydrogen bonds, na nagbibigay-daan sa mahusay na room-temperature self-repair ng mga interfacial defect sa SSLBs.

Ang self-healing electrolyte na ito ay nagpakita ng magandang ionic conductivity sa temperatura ng kuwarto. Ang Lithium cobalt oxide (LCO)|SHPE|Li pouch cell na gumagamit ng electrolyte na ito ay umiikot nang matatag sa ilalim ng mataas na boltahe (4.6 V) at mataas na cathode loading, at pumasa sa mga pagsubok sa kaligtasan sa pagtagos ng kuko nang walang thermal runaway. Ang diskarteng ito ay nagbibigay ng bagong teknikal na landas para sa pagbuo ng high-energy-density at ligtas na solid-state na mga baterya.