武漢理工李俊升、劉金平教授團隊 Angew：聚烯烴隔膜的可控界面化學調(diào)控及其鉀金屬電池應用
2023-07-12 來源：高分子科技
聚烯烴因其具有良好的化學穩(wěn)定性、適宜的孔隙率及較低的制造成本成為二次電池引用中最常用的隔膜材料。然而，目前商用聚烯烴隔膜對電解液潤濕性差，難以調(diào)控電極表面的離子濃度，抗穿刺性能差，無法直接應用于鉀金屬電池等具有高應用潛力的新型能源器件中。對聚烯烴隔膜的表面進行可控的化學修飾是調(diào)控其隔膜-電極界面的有效方式，有望實現(xiàn)聚烯烴隔膜在鉀金屬電池中的應用。
近日，武漢理工大學李俊升與劉金平教授團隊發(fā)展了一種聚烯烴隔膜修飾的新策略。在該策略中，具有不同功能的結構基元，如可賦予隔膜優(yōu)異離子傳導特性的氨基官能團和可為隔膜提供良好剛性的穩(wěn)定結構框架，被集成于功能化MOF材料中（NM），并通過簡單的刮涂法修飾至PP/PE/PP聚烯烴隔膜（PEP）表面。這一修飾策略可設計性強，且可通過現(xiàn)有的隔膜生產(chǎn)工藝進行放大，是理想的面向金屬電池應用的隔膜修飾制備方法。
圖1 PEP-NM隔膜抑制鉀枝晶生長的相關機制。
圖3 基于不同正極材料和不同隔膜的鉀金屬電池充放電循環(huán)性能。
論文鏈接： https://doi.org/10.1002/ange.202306325
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（責任編輯：xu）
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