PVDF-based SPEs 与 lithium metal anode间存在哪些界面兼容性问题

发布于 2023-12-13 11:50:38

PVDF基固体聚合物电解质（SPE）与锂金属阳极之间存在一些界面兼容性问题，主要包括以下几个方面：

电解质湿润性：PVDF基SPE通常是非极性材料，其表面能较低，而锂金属是极性物质。因此，它们之间的界面有可能存在湿润性差的问题，导致电解质无法充分浸润到锂金属表面，影响离子传输和电池性能。
界面缺陷：PVDF基SPE的制备过程中，由于化学反应、溶剂挥发等原因，界面可能存在微观或甚至宏观的缺陷，如裂纹、孔洞等。这些缺陷会导致锂离子在充放电过程中发生局部聚集，使得电池性能下降。
锂树枝生长：PVDF基SPE与锂金属之间的界面反应也可能导致锂树枝的生长。锂树枝是指在充放电过程中，锂金属电极上形成的细小锂颗粒，它们会穿过电解质层并与对侧电极连接，引发短路问题，造成电池安全性风险。
界面化学稳定性：PVDF基SPE与锂金属之间的界面也可能存在化学反应，如电解液中的盐类和PVDF基SPE容易形成钝化膜，影响锂离子的传输。此外，界面可能受到电解液中杂质、氧气和湿度等因素的影响，导致界面化学稳定性下降。

综上所述，PVDF基SPE与锂金属阳极之间的界面兼容性问题是影响锂金属电池性能和安全性的重要因素，需要通过界面改性、优化电解质配方等措施来解决。