fr.wedoany.com Rapport : L'équipe de recherche de l'Institut de physique chimique de Dalian (DICP) de l'Académie des sciences de Chine a réalisé des progrès dans la recherche sur les matériaux clés des batteries entièrement solides à haute densité énergétique, en développant un nouveau type de matériau électrolyte solide composite organique-inorganique, offrant une nouvelle voie technique pour améliorer la durée de vie en cyclage des batteries solides.

Les électrolytes solides sont confrontés depuis longtemps à des problèmes tels qu'un mauvais contact avec les interfaces des électrodes, une flexibilité insuffisante, une faible conductivité ionique et une stabilité électrochimique médiocre, ce qui limite leur application pratique. L'équipe a proposé une stratégie de reconstruction chimique in situ de la phase organique induite par la phase inorganique, en utilisant les sites actifs de base de Lewis à la surface de l'oxychlorure de lithium (Li₃OCl) pour induire une réaction de déshydrofluoration in situ du polyfluorure de vinylidène (PVDF) à l'interface, générant des structures de doubles liaisons carbone-carbone insaturées. Cette réaction transforme l'interface organique-inorganique d'une liaison physique ou chimique faible traditionnelle en une liaison chimique forte, construisant une voie de conduction des ions lithium continue et à faible barrière énergétique.

Cette stratégie permet une reconstruction chimique de l'interface, combinant les avantages de la conductivité ionique élevée et de la stabilité élevée des matériaux inorganiques avec la flexibilité élevée et la grande adaptabilité interfaciale des polymères. Sur la base de cette stratégie, l'équipe a préparé un électrolyte solide composite PVDF-Li₃OCl. Cet électrolyte possède à la fois de bonnes performances électrochimiques, une stabilité mécanique et des caractéristiques de conduction ionique unique. La batterie ternaire NCA équipée de cet électrolyte et de son séparateur peut effectuer 350 cycles stables à un taux de 1C, avec un taux de rétention de capacité de 84,2 %, démontrant une stabilité de cyclage élevée.

Les résultats de la recherche ont été publiés dans le « Journal of Colloid and Interface Science » sous le titre « An innovative dehydrofluorinated composite gel electrolyte for enhanced solid-state batteries ».

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