固態(tài)聚合物電解質(zhì)，又稱為離子導(dǎo)電聚合物。固態(tài)聚合物電解質(zhì)具有良好的成膜性，可用作鋰離子電池電解質(zhì)。固態(tài)聚合物電解質(zhì)在電子、醫(yī)療、空間技術(shù)、電致顯色、光電學(xué)、傳感器等方面有著廣泛的應(yīng)用。
近些年來，具有大容量、高電壓、長(zhǎng)循環(huán)壽命和低自放電特性的可充電鋰離子電池受到了廣泛的關(guān)注，并且被視為優(yōu)秀的能源儲(chǔ)存器件。但由于在使用過程中鋰枝晶的生長(zhǎng)，以及所使用的有機(jī)液態(tài)電解液具有潛在安全風(fēng)險(xiǎn)，使其在便攜式設(shè)備和電動(dòng)車中的使用受到了限制。因此，與液態(tài)電解液相比，具有高安全性能的固態(tài)聚合物電解質(zhì)得到了飛速發(fā)展。同時(shí)，在全固態(tài)電池當(dāng)中，有望搭配高容量的鋰金屬(3860 mA·h/g−1)作為負(fù)極，可以大幅度提高固態(tài)電池的能量密度。
2021年3月11-12日，由中國(guó)粉體網(wǎng)、中國(guó)顆粒學(xué)會(huì)能源顆粒材料專委會(huì)主辦，長(zhǎng)沙礦冶研究院先進(jìn)材料研究所協(xié)辦的第二屆高比能固態(tài)電池關(guān)鍵材料技術(shù)大會(huì)將在長(zhǎng)沙吉美國(guó)際會(huì)展酒店隆重舉行，屆時(shí)，劉玉龍教授將帶來報(bào)告《聚合物全固態(tài)鋰電池的研究》，與參會(huì)嘉賓分享相關(guān)研究成果。
PEO是近些年來研究得最為廣泛的一種聚合物基體材料。其具有介電常數(shù)高(εr ≈ 5)，溶解鋰鹽能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)。但由于室溫離子電導(dǎo)率低(≈10-7S/cm-1)和電化學(xué)窗口窄(< 4.0V vs. Li+/Li)等缺陷極大的限制其使用。為了克服以上幾種問題，本課題組提出了多種改善PEO電解質(zhì)的策略:如合成交聯(lián)型聚合物；在聚合物當(dāng)中摻入無機(jī)粒子；合成嵌段共聚物等方法。經(jīng)過改性后的固態(tài)電解質(zhì)可實(shí)現(xiàn)電化學(xué)性能的提高。
劉玉龍教授簡(jiǎn)介
劉玉龍，副教授，碩士生導(dǎo)師。目前就職于東北師范大學(xué)化學(xué)學(xué)院。隸屬于東北師范大學(xué)動(dòng)力電池國(guó)家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室，主要從事鋰離子電池和固態(tài)鋰電池的研究。2013年獲得中南大學(xué)碩士學(xué)位后進(jìn)入加拿大西安大略大學(xué)孫學(xué)良院士課題組從事鋰電池相關(guān)研究。2018年博士畢業(yè)后，留組繼續(xù)從事博士后研究工作。研究合作單位包括加拿大莊信萬豐公司（前著名的Phostech公司，具有LiFePO4化學(xué)結(jié)構(gòu)和碳包覆的全球?qū)＠袡?quán)）和中國(guó)國(guó)聯(lián)動(dòng)力電池研究中心(隸屬于北京有色金屬研究總院，動(dòng)力電池國(guó)家隊(duì)), 以及加拿大唯一固態(tài)電池研發(fā)初創(chuàng)公司（GLABAT Solid-state Battery Inc.，由孫學(xué)良院士領(lǐng)銜的科學(xué)技術(shù)團(tuán)隊(duì)）。目前已經(jīng)在Nature communication，Adv. Mater.，Nano Energy，AEM, ESM, ACS energy letters等高水平期刊發(fā)表專業(yè)論文多篇。
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