PVDF-based SPEs 与高压正极间存在哪些界面兼容性问题

发布于 2023-12-13 11:57:38

PVDF（聚偏氟乙烯）基固体聚合物电解质（SPEs）与高压正极之间存在以下几个界面兼容性问题：

电解质润湿性：PVDF基SPEs通常是非极性材料，具有低表面能，而高压正极则是极性物质。因此，在界面处可能存在润湿性差，导致电解质无法完全与高压正极表面接触，影响离子传输和电池性能。
界面缺陷：在制备PVDF基SPEs过程中，由于化学反应、溶剂挥发等原因，界面可能存在裂纹和孔隙等缺陷。这些缺陷会导致充放电循环过程中离子在局部区域积聚，从而降低电池性能。
锂树枝生长：PVDF基SPEs与高压正极之间的界面反应也可能促进锂树枝的生长。锂树枝是在充放电循环过程中在高压正极电极上形成的微小锂颗粒，它们可以穿透电解质层并与对面电极连接，引起短路并带来安全风险。
界面化学稳定性：PVDF基SPEs与高压正极之间可能发生化学反应，例如电解质中的盐类和PVDF基SPE之间形成保护膜。这可能阻碍锂离子传输。此外，电解质中的杂质、氧气和湿度也可能影响界面的化学稳定性，导致化学稳定性下降。

总之，PVDF基SPEs与高压正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关键因素。可以通过界面修饰和电解质配方优化来解决这些问题。