सॉलिड-स्टेट लिथियम बैटरी के लिए एमओएफ/पॉली (एथिलीन ऑक्साइड) कम्पोजिट पॉलिमर इलेक्ट्रोलाइट
लियांग फेंगकिंग, वेन झाओयिन
1. ऊर्जा रूपांतरण के लिए सामग्री की सीएएस प्रमुख प्रयोगशाला, शंघाई इंस्टीट्यूट ऑफ सेरामिक्स, चीनी विज्ञान अकादमी, शंघाई 200050, चीन
2. सामग्री विज्ञान और ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स इंजीनियरिंग केंद्र, चीनी विज्ञान अकादमी विश्वविद्यालय, बीजिंग 100049, चीन
अमूर्त
उच्च लचीलेपन और प्रक्रियात्मकता वाले सॉलिड पॉलिमर इलेक्ट्रोलाइट्स (एसपीई) विभिन्न ज्यामिति के साथ रिसाव-मुक्त सॉलिड-स्टेट बैटरी के निर्माण को सक्षम करते हैं। हालाँकि, एसपीई आमतौर पर कम आयनिक चालकता और लिथियम धातु एनोड के साथ खराब स्थिरता से पीड़ित होते हैं। यहां, हम पॉली (एथिलीन ऑक्साइड) (पीईओ) पॉलिमर इलेक्ट्रोलाइट के लिए भराव के रूप में नैनो-आकार के धातु-कार्बनिक ढांचे (एमओएफ) सामग्री (यूआईओ -66) का प्रस्ताव करते हैं। पीईओ श्रृंखला में ऑक्सीजन के साथ यूआईओ -66 का समन्वय और यूआईओ -66 और लिथियम नमक के बीच परस्पर क्रिया से आयनिक चालकता में काफी सुधार होता है (25 डिग्री पर 3.8×10 -5 एस/सेमी, 6 डिग्री पर 5.8×10 -4 एस/सेमी) और ली प्लस की स्थानांतरण संख्या (0.36), इलेक्ट्रोकेमिकल विंडो को 4.9 वी (बनाम ली प्लस /ली) तक चौड़ा कर देती है। लिथियम धातु एनोड के साथ स्थिरता बढ़ाएं। परिणामस्वरूप, पहले से तैयार ली सममित कोशिकाएं 0.15 mA∙cm -2, 60 डिग्री पर 1000 घंटे तक लगातार काम कर सकती हैं। नतीजे बताते हैं कि यूआईओ -66 फिलर पॉलिमर इलेक्ट्रोलाइट के इलेक्ट्रोकेमिकल प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए प्रभावी है।
कीवर्ड:समग्र इलेक्ट्रोलाइट; पॉली (एथिलीन ऑक्साइड); धातु-कार्बनिक ढांचा सामग्री; लिथियम धातु बैटरी
वर्तमान में उपयोग में आने वाले तरल इलेक्ट्रोलाइट्स को ठोस पॉलिमर इलेक्ट्रोलाइट्स (एसपीई) के साथ प्रतिस्थापित करके लिथियम-बैटरी तकनीक को बढ़ाया जा सकता है, जिससे लीक से मुक्त और विभिन्न ज्यामिति में उपलब्ध लचीली, कॉम्पैक्ट, लेमिनेटेड ठोस-अवस्था संरचनाओं का निर्माण संभव हो सके। इन उद्देश्यों के लिए खोजे गए एसपीई लिथियम नमक (LiX) और ली प्लस समन्वय समूहों जैसे पॉली (एथिलीन ऑक्साइड) (पीईओ) युक्त उच्च आणविक भार बहुलक के बीच परिसरों द्वारा गठित आयनिक रूप से संचालित बहुलक झिल्ली हैं। पीईओ पॉलिमर इलेक्ट्रोलाइट्स में, अनाकार अवस्था में पॉलिमर के साथ, ली प्लस को स्थानीय विश्राम और पॉलिमर श्रृंखला के खंडीय गति के साथ तेजी से स्थानांतरित किया जाता है, लेकिन पीईओ 6 {{1 {{12 }} }} डिग्री से नीचे क्रिस्टलीकृत हो जाता है। इसलिए पीईओ पॉलिमर इलेक्ट्रोलाइट्स की चालकता व्यावहारिक रूप से उपयोगी मूल्यों (10-4 एस/सेमी के क्रम में) केवल 6{20}} डिग्री से ऊपर के तापमान पर पहुंचती है। पॉलिमर इलेक्ट्रोलाइट्स की चालकता में सुधार करने के लिए पॉलिमर क्रिस्टलीयता को कम करने के कई प्रयास किए गए, जिसमें अन्य सह-पॉलिमर के साथ मिश्रण करना, प्लास्टिसाइज़र जोड़ना और अकार्बनिक कणों को डोपिंग करना शामिल है। पॉलिमर मैट्रिक्स में अकार्बनिक सामग्रियों को शामिल करना सबसे सफल दृष्टिकोण है, जो आयनिक चालकता के साथ-साथ विद्युत रासायनिक स्थिरता और यांत्रिक गुणों में सुधार करता है। इन अकार्बनिक सामग्रियों में मुख्य रूप से गैर-प्रवाहकीय सामग्री, जैसे SSZ -13, Al2O3, SiO2, और प्रवाहकीय सामग्री, जैसे Li0.33La0.57TiO3, Li6.75La3Zr1.75Ta0.25O12, और Li1.5Al0.5Ge1.5(PO4)3 शामिल हैं। जांच से पता चला कि लुईस अम्लीय सतह गुणों वाले नैनोकण अधिक कुशलता से लिथियम नमक के पृथक्करण को बढ़ावा दे सकते हैं और पीईओ की क्रिस्टलीयता को कम कर सकते हैं, जिससे आयनिक चालकता में सुधार होता है। हालाँकि, सतह ऊर्जा अंतर के लिए अकार्बनिक नैनोकण और पीईओ के बीच खराब संपर्क आमतौर पर अमानवीय फैलाव की ओर ले जाता है। आणविक ब्रश के साथ ग्राफ्ट किए गए और डोपामाइन के साथ संशोधित सिरेमिक फिलर्स अकार्बनिक-कार्बनिक गुणों से संपन्न हैं। उनसे पीईओ के साथ मिश्रणीयता को बढ़ाने की उम्मीद की जाती है, जिससे भविष्य में पॉलिमर इलेक्ट्रोलाइट्स की आयनिक चालकता और स्थिरता में सुधार होगा।
धातु आयन समूहों और कार्बनिक लिंकर्स से युक्त धातु-कार्बनिक ढांचे (एमओएफ) विशिष्ट नैनोपोरस सामग्री हैं, जिनमें अकार्बनिक-कार्बनिक संकर संपत्ति और उच्च विशिष्ट सतह क्षेत्र होता है, इस प्रकार यह पॉलिमर इलेक्ट्रोलाइट्स के लिए आदर्श भराव होता है। 2013 में, युआन, एट अल। PEO इलेक्ट्रोलाइट के लिए भराव के रूप में Zn4O(1,4-बेंजेनेडिकार्बोक्सिलेट)3 धातु-कार्बनिक फ्रेमवर्क (MOF-5) का उपयोग किया जाता है, जो समान रूप से फैलाव के कारण 3.16×10-5 S∙cm-1 (25 डिग्री) की उच्च आयनिक चालकता प्राप्त करता है। लेकिन एमओएफ -5 के कमजोर धातु-कार्बनिक समन्वय बंधन पर हमला करना आसान है, जिससे क्रिस्टल संक्रमण या संरचना ढह जाती है और लिथियम बैटरी के लिए खराब स्थिरता होती है।
इस कार्य में, व्यापक जांच किए गए एमओएफ में से एक, नैनो-आकार के यूआईओ -66 को पीईओ इलेक्ट्रोलाइट में भराव के रूप में पेश किया गया था। उत्कृष्ट हाइड्रोथर्मल और रासायनिक स्थिरता वाले यूआईओ -66 में संक्रमण धातुएं नहीं होती हैं जो रेडॉक्स-सक्रिय केंद्र प्रदान करती हैं, इसलिए धात्विक ली के संपर्क में आने पर इलेक्ट्रॉनिक चालन से बचा जा सकता है।
1 प्रायोगिक
1.1 नैनो आकार के UiO का संश्लेषण-66
रिपोर्ट किए गए दो-चरणीय संश्लेषण के अनुसार नैनो आकार के UiO-66 को संश्लेषित किया गया था। (1) 2 0 7 मिलीग्राम ZrCl4 (98 प्रतिशत, अलादीन) को हिलाते हुए 40 एमएल एन, एन-डाइमिथाइलफॉर्मामाइड (डीएमएफ) (99.9 प्रतिशत, अलादीन) में घोल दिया गया था, और घोल को 2 घंटे के लिए लगभग 120 डिग्री तक गर्म किया गया था। फिर 1 एमएल एसिटिक एसिड मिलाया गया और 120 डिग्री पर अतिरिक्त 0.5 घंटे तक हिलाया गया। (2) 147 मिलीग्राम 1, 4- बेंजीनडाइकारबॉक्सिलिक एसिड (एच2बीडीसी) (99 प्रतिशत, अलादीन) घोल में मिलाया गया था। और परिणामी मिश्रण को 50 एमएल टेफ्लॉन-लाइन वाले स्टेनलेस-स्टील आटोक्लेव में डाला गया और 24 घंटे के लिए 120 डिग्री पर ओवन में रखा गया। कमरे के तापमान तक ठंडा होने के बाद, परिणामी अवक्षेप को सेंट्रीफ्यूज किया गया, डीएमएफ से धोया गया, मेथनॉल में शुद्ध किया गया और फिर 24 घंटे के लिए वैक्यूम के तहत 60 डिग्री पर सुखाया गया।
1.2 यूआईओ-66/पीईओ मिश्रित पॉलिमर इलेक्ट्रोलाइट्स (सीपीई) की तैयारी
पीईओ (मेगावाट {{0}} ~600,{2}}, 99.9 प्रतिशत, अलादीन) को 50 डिग्री पर सुखाया गया था, और लिथियम बीआईएस (ट्राइफ्लोरोमीथेनसल्फोनिल) इमाइड (LiTFSI) (99 प्रतिशत, अलादीन) को वैक्यूम के तहत 24 घंटे के लिए 100 डिग्री पर सुखाया गया था और एक अर-भरे दस्ताने बॉक्स में संग्रहीत किया गया था। सबसे पहले, LiTFSI को निर्जल एसीटोनिट्राइल में भंग कर दिया गया था, और सजातीय समाधान प्रदान करने के लिए चुंबकीय सरगर्मी के तहत UiO -66 और PEO को जोड़ा गया था, जिसमें EO: Li प्लस का मोलर अनुपात 16: 1 रखा गया था, और नैनो आकार के UiO -66 फिलर्स की सामग्री को 0, 5 प्रतिशत, 10 प्रतिशत, 15 प्रतिशत, 20 प्रतिशत, 25 प्रतिशत के रूप में डिज़ाइन किया गया था, संबंधित इलेक्ट्रोली का नामकरण किया गया था। एसपीई, सीपीई-(5 प्रतिशत, 10 प्रतिशत, 15 प्रतिशत, 20 प्रतिशत, 25 प्रतिशत) के रूप में परीक्षण करें। बाद में, परिवेश के तापमान पर विलायक को अस्थिर करने के लिए समाधान को पॉलीटेट्राफ्लुओरोएथिलीन टेम्पलेट पर डाला गया था। अंत में, अवशिष्ट विलायक को अस्थिर करने के लिए झिल्लियों को वैक्यूम के तहत 12 घंटे के लिए 60 डिग्री पर सुखाया गया।
1.3 नमूना लक्षण वर्णन
अवयवों की क्रिस्टलीय संरचनाएं एक्स-रे विवर्तन (एक्सआरडी) से Cu-K विकिरण (λ =0.1542 एनएम) के साथ कमरे के तापमान (2θ{5}} डिग्री -50 डिग्री) पर 0.1 (डिग्री)/सेकंड के चरण के साथ एकत्र की गईं। स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी (SEM, हिताची, S-3400N) द्वारा UiO-66 और CPE की संरचना आकृति विज्ञान का खुलासा किया गया।
1.4 इलेक्ट्रोकेमिकल माप और सेल असेंबली
आयनिक चालकता को एसी प्रतिबाधा विश्लेषण (ऑटोलैब, मॉडल पीजीएसटीएटी302N) द्वारा स्टेनलेस स्टील (एसएस) इलेक्ट्रोड के साथ सममित सेल में 25 से 8{11}} डिग्री के तापमान पर 1 हर्ट्ज से 1 मेगाहर्ट्ज की आवृत्ति रेंज में और 5{13}} एमवी के आयाम पर मापा गया था। रैखिक स्वीप वोल्टामेट्री (एलएसवी) को एसएस/इलेक्ट्रोलाइट/ली कोशिकाओं में इलेक्ट्रोकेमिकल विंडो की जांच करने के लिए नियोजित किया गया था, जो 1 {15}} एमवी/एस की स्कैन दर पर 3 से 5.5 वी तक संचालित होता था। ली प्लस (टी प्लस) की स्थानांतरण संख्या का परीक्षण ली/इलेक्ट्रोलाइट/ली कोशिकाओं में किया गया था और टी प्लस {{10}} I∞( Δ V−I0R0)I0( Δ V−I∞R∞) के अनुसार गणना की गई थी, जहां ΔV लागू डीसी ध्रुवीकरण वोल्टेज (10 एमवी) है, I0 और I∞ क्रमशः ध्रुवीकरण के दौरान प्रारंभिक और स्थिर वर्तमान मान हैं। R0 और R∞ क्रमशः ध्रुवीकरण से पहले और बाद में प्रतिरोध मान हैं। लिथियम डेंड्राइट्स वृद्धि परीक्षण की अवरोधक क्षमता के लिए, दो लिथियम धातु इलेक्ट्रोड के बीच ठोस इलेक्ट्रोलाइट के साथ एक सममित सेल को इकट्ठा किया गया था, और परीक्षण 60 डिग्री पर किया गया था।
2 परिणाम और चर्चा
UiO{0} ([Zr6O4(OH)4(BDC)6], जहां BDC2- 1,{7}} बेंजीनडाइकारबॉक्सिलिक एसिड रेडिकल है) एक फेस-केंद्रित क्यूबिक (एफसीसी) जाली संरचना (छवि 1 (ए)) जिसमें Zr6O4 (OH) 4 क्लस्टर और बीडीसी लिंकर्स शामिल हैं, जिसमें 1.2 एनएम ऑक्टाहेड्रल और 0.75 एनएम टेट्रा है। एड्रल पिंजरे. चित्र 1(बी) पूर्व-तैयार यूआईओ-66 की एसईएम छवि है जहां क्रिस्टल गोलाकार आकार के हैं और आकार में 80-150 एनएम हैं। सरल सॉल्यूशन-कास्ट विधि द्वारा मिश्रित इलेक्ट्रोलाइट बनाने के लिए UiO-66 को PEO-LiTFSI पॉलिमर इलेक्ट्रोलाइट में शामिल किया गया था। चित्र 1(सी) में समग्र इलेक्ट्रोलाइट की एक चिकनी सतह देखी गई है, जो दर्शाता है कि नैनो-आकार के यूआईओ -66 फिलर्स यूआईओ की अकार्बनिक-कार्बनिक संकर संपत्ति के कारण पीईओ मैट्रिक्स में समान रूप से वितरित किए जाते हैं।
चित्र 1 (ए) यूआईओ की क्रिस्टल संरचना -66, और (बी) नैनो आकार के यूआईओ -66 और (सी) यूआईओ -66 / पीईओ मिश्रित पॉलिमर इलेक्ट्रोलाइट की एसईएम छवियां
पूर्व-तैयार यूआईओ -66 क्रिस्टल की चरण शुद्धता की पुष्टि एक्सआरडी पैटर्न द्वारा की गई थी जो रिपोर्ट किए गए जाली मापदंडों के आधार पर सिम्युलेटेड के साथ अच्छी तरह से मेल खाती है, जैसा कि चित्र 2 (ए) में दिखाया गया है, जो यूआईओ -66 के नैनोस्ट्रक्चर के सफल संश्लेषण को दर्शाता है। उच्च आयनिक चालकता प्राप्त करने के लिए पॉलिमर इलेक्ट्रोलाइट में UiO -66 की सामग्री को अनुकूलित किया गया था। विभिन्न UiO-66 सामग्री वाले PEO इलेक्ट्रोलाइट्स के लिए अरहेनियस प्लॉट चित्र 2(बी) में दिखाए गए हैं।
चित्र 2 (ए) सिम्युलेटेड यूआईओ के एक्सआरडी पैटर्न -66, संश्लेषित नैनो आकार के यूआईओ -66, पीईओ, और सीपीई -10 प्रतिशत; (बी) यूआईओ की विभिन्न सामग्रियों के साथ पीईओ इलेक्ट्रोलाइट्स की आयनिक चालकता के लिए अरहेनियस प्लॉट -66; (सी) 25 से 80 डिग्री के तापमान पर सीपीई -10 प्रतिशत के लिए 1 हर्ट्ज़ {7}} मेगाहर्ट्ज की आवृत्ति के भीतर न्युकिस्ट प्लॉट; (डी) 60 डिग्री पर एसएस/इलेक्ट्रोलाइट/ली कोशिकाओं में एसपीई और सीपीई के एलएसवी वक्र; (ई) 60 डिग्री पर 10 एमवी के लागू वोल्टेज पर सममित ली/एसपीई/ली सेल का डीसी ध्रुवीकरण प्रोफ़ाइल; (एफ) 60 डिग्री पर 10 एमवी के लागू वोल्टेज पर सममित ली/सीपीई -10 प्रतिशत/ली सेल का डीसी ध्रुवीकरण प्रोफ़ाइल। (ई, एफ) में इनसेट: डीसी ध्रुवीकरण से पहले और बाद में संबंधित सममित कोशिकाओं के एसी प्रतिबाधा स्पेक्ट्रा
यह स्पष्ट है कि PEO इलेक्ट्रोलाइट में नैनो-आकार के UiO-66 को शामिल करने से उच्च आयनिक चालकता प्राप्त होती है। चूँकि PEO में ऑक्सीजन के साथ [Zr6O4(OH)4]12 प्लस का समन्वय पॉलिमर श्रृंखला की खंडीय गति को बढ़ावा देने के लिए PEO श्रृंखला की क्रिस्टलीयता को कम करता है, जो कि PEO की तुलना में CPE के XRD पैटर्न -10 प्रतिशत से सिद्ध होता है (चित्र 2(a))। इसके अलावा, [Zr6O4(OH)4]12 प्लस और TFSI- के बीच परस्पर क्रिया लिथियम नमक के पृथक्करण को बढ़ावा देती है। एक निश्चित मूल्य से नीचे यूआईओ -66 फिलर्स सामग्री की वृद्धि के साथ-साथ आयनिक चालकता को बढ़ावा मिलता है। हालाँकि, फिलर्स की और वृद्धि कमजोर पड़ने और ब्लॉक प्रभावों के कारण आयनिक चालकता को कम कर देती है। सीपीई-10 प्रतिशत उच्चतम आयनिक चालकता दर्शाता है (25 डिग्री पर 3.0×10-5 एस/सेमी, 60 डिग्री पर 5.8×10-4 एस/सेमी), जबकि एसपीई की आयनिक चालकता 25 डिग्री पर केवल 5.0×10-6 एस/सेमी और 60 डिग्री पर 1.7×10-4 एस/सेमी है। 25 से 80 डिग्री के तापमान पर सीपीई के प्रवाहकीय गुणों की जांच एसी प्रतिबाधा स्पेक्ट्रोस्कोपी द्वारा की गई, और नाइकिस्ट प्लॉट चित्र 2 (सी) में प्रस्तुत किए गए हैं। यह दर्शाता है कि तापमान बढ़ने के साथ प्रतिबाधा मान कम हो जाता है।
PEO इलेक्ट्रोलाइट की इलेक्ट्रोकेमिकल विंडो पर UiO{0}} के प्रभाव की जांच LSV द्वारा 60 डिग्री पर की गई। जैसा कि चित्र 2(डी) में दिखाया गया है, लगभग 4.9 वी पर सीपीई का स्थिर प्लेटफॉर्म एसपीई की तुलना में अधिक है, ऑक्सीजन के साथ यूआईओ के समन्वय के कारण जो पीईओ के ऑक्सीकरण वोल्टेज को बढ़ावा देता है और तथ्य यह है कि यूआईओ में जेडआर (IV) को कम करना मुश्किल है। इस प्रकार, यह उम्मीद की जाती है कि सीपीई उच्च-वोल्टेज सकारात्मक कैथोड से मेल खाने वाली लिथियम बैटरी के लिए उपयुक्त है। ली प्लस की स्थानांतरण संख्या ठोस अवस्था इलेक्ट्रोलाइट में ली प्लस की दर क्षमता योगदान के बारे में जानकारी प्रदान करने वाला एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है। एसपीई और सीपीई -10 प्रतिशत के लिए डीसी ध्रुवीकरण के 10 एमवी के बाद समय-वर्तमान वक्र चित्र 2 (ईएफ) में प्रस्तुत किए गए हैं। सीपीई -10 प्रतिशत का टी प्लस 0.36 है और एसपीई (0.25) से अधिक है। यह इस तथ्य के कारण है कि सीपीई में पीईओ के ऑक्सीजन के साथ [Zr6O4(OH)4]12 प्लस का समन्वय ली प्लस के हस्तांतरण को प्राप्त करने वाले ली प्लस के साथ ऑक्सीजन के समन्वय को कमजोर करता है, और आयनों का एक अंश [Zr6O4(OH)4]12 प्लस द्वारा स्थिर हो जाता है।
लिथियम एनोड के खिलाफ दीर्घकालिक इलेक्ट्रोकेमिकल स्थिरता ठोस-अवस्था इलेक्ट्रोलाइट की एक महत्वपूर्ण विशेषता है, जिसे सममित ली/इलेक्ट्रोलाइट/ली कोशिकाओं में गैल्वनोस्टैटिक लिथियम चढ़ाना और स्ट्रिपिंग द्वारा मापा जा सकता है। चित्र 3(ए) एक वोल्टेज विंडो दिखाता है जिसमें 6{13}} डिग्री पर प्रत्येक चक्र में 1 घंटे के लिए 0.15 एमए∙सेमी-2 के निरंतर वर्तमान घनत्व होता है। चित्र 3(बी) में, सममित ली/सीपीई-10 प्रतिशत/ली सेल पहले चक्र में -0.058 और 0.06 V के बीच चार्ज-डिस्चार्ज वोल्टेज रेंज दिखाता है और फिर 900 चक्रों के बाद थोड़ा कम होकर -0.{16}}.053 V हो जाता है, जो सीपीई और लिथियम धातु के बीच अच्छी विद्युत रासायनिक स्थिरता और लिथियम डेंड्राइट वृद्धि को अवरुद्ध करने की उत्कृष्ट सीपीई क्षमता का संकेत देता है। इस क्षमता को निम्नलिखित कारकों के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है: (1) बेहतर यांत्रिक शक्ति; (2) आयनों का एक अंश [Zr6O4(OH)4]12 द्वारा स्थिर हो जाता है और साथ ही एकसमान ली प्लेटिंग और स्ट्रिपिंग को बढ़ावा मिलता है। इसके विपरीत, सममित ली/एसपीई/ली सेल का चार्ज-डिस्चार्ज वोल्टेज पहले चक्र में -0.25 से 0.37 वी तक होता है (चित्र 3(बी)), और बैटरी 104 घंटे के बाद शॉर्ट सर्किट दिखाती है। इस तरह के खराब चक्र प्रदर्शन को असमान ली प्लेटिंग और स्ट्रिपिंग के लिए दोषी ठहराया जा सकता है, जो एसपीई के कम टी प्लस के कारण होता है जिसमें प्रचुर मात्रा में मुक्त आयन होते हैं।
चित्र 3 (ए) 60 डिग्री पर सममित ली/सीपीई-10 प्रतिशत /ली और ली/एसपीई/ली कोशिकाओं के लिए 0.15 एमए∙सेमी-2 के निरंतर वर्तमान घनत्व के साथ गैल्वेनोस्टैटिक चक्र, (बी) 1-10 चक्र पर ली/सीपीई -10 प्रतिशत /ली और ली/एसपीई/ली कोशिकाओं के गैल्वेनोस्टैटिक चक्रों का आवर्धन, और (सी) गैल्वेनोस्टैटिक चक्र का आवर्धन 895-900 चक्र पर ली/सीपीई का एस -10 प्रतिशत/ली सेल
3 निष्कर्ष
संक्षेप में, भराव के रूप में UiO-66 के साथ PEO-आधारित इलेक्ट्रोलाइट को समाधान-कास्टिंग तकनीक के माध्यम से निर्मित किया गया था। जैसा कि प्राप्त सीपीई -10 प्रतिशत 25 डिग्री पर 3. {6} × 10-5 एस/सेमी और 6 डिग्री पर 5.8 × 10-4 एस/सेमी की उच्च आयनिक चालकता दर्शाता है, जो निम्नलिखित कारकों के लिए जिम्मेदार है: (1) पीईओ श्रृंखला में ऑक्सीजन के साथ [Zr6O4(OH)4]12 प्लस के समन्वय के कारण पीईओ की कम क्रिस्टलीयता; (2) टीएफएसआई- और [Zr6O4(OH)4]12 के बीच परस्पर क्रिया और साथ ही लिथियम नमक के पृथक्करण को बढ़ावा देना। ली प्लस ({{27%).36) की उच्च स्थानांतरण संख्या आयन के एक अंश की गतिहीनता के कारण होती है जो सीपीई के लिथियम डेन्ड्राइट विकास को दबाने की क्षमता को भी लाभ पहुंचाती है। लिथियम धातु के खिलाफ सीपीई की बेहतर यांत्रिक शक्ति और उत्कृष्ट इलेक्ट्रोकेमिकल स्थिरता लिथियम डेंड्राइट वृद्धि का प्रभावी दमन प्रदान करती है, जो लिथियम धातु बैटरी के लिए लंबे चक्र जीवन को सक्षम करती है (0.15 mA∙cm-2, 60 डिग्री पर 1000 घंटे से अधिक साइकिलिंग)।
अधिक लिथियम आयन बैटरी सामग्री सेटीओबी नई ऊर्जा
