Nuevo electrolito de polímero autorreparable para la estabilidad interfacial en baterías de litio de estado sólido

Estado sólidobaterías de litio(SSLB) han llamado la atención debido a su alta densidad energética y seguridad. Sin embargo, la expansión/contracción volumétrica de los electrodos y las reacciones secundarias interfaciales persistentes causan daños por tensión mecánica y fallas en el transporte de iones interfaciales, lo que afecta la estabilidad a largo plazo.

Para abordar esto, un estudio publicado en la revista Advanced Materials informó sobre un electrolito de polímero autocurativo interfacial (SHPE) basado en enlaces dinámicos covalentes-no covalentes en gradiente. Mediante ingeniería molecular, este material combina enlaces de éster borónico de alta resistencia con enlaces de hidrógeno de respuesta dinámica ultrarrápida, lo que permite una autorreparación eficiente a temperatura ambiente de defectos interfaciales en SSLB.

Este electrolito autorreparable demostró una buena conductividad iónica a temperatura ambiente. Las celdas de bolsa de óxido de litio y cobalto (LCO)|SHPE|Li que utilizaban este electrolito funcionaban de manera estable bajo alto voltaje (4,6 V) y alta carga catódica, y pasaban las pruebas de seguridad de penetración de clavos sin descontrol térmico. Esta estrategia proporciona una nueva vía técnica para desarrollar baterías de estado sólido seguras y de alta densidad de energía.