聚环氧乙烷（PEO）基电解质因其高安全性和良好的灵活性而广泛应用于LiFePO4/Li固态电池。尽管如此，电池的能量密度不理想和寿命较差仍然阻碍了其大规模应用。
在此，清华大学Haihui Wang，浙江大学陆俊教授，华南理工大学Suqing Wang提出了石墨氮化碳纳米片（GCN）辅助碱金属碘化物作为 PEO 基电解质的多功能填料。
文章要点
1）引入GCN通过吸附固定碘物种的位置，以减少碘迁移并促进碘氧化还原反应的动力学。除了降低PEO结晶度和提高电解质的离子电导率外，GCN辅助碱金属碘化物的掺入还促进了锂迁移，在锂负极上构建了稳定的界面，并使锂均匀沉积。特别值得注意的是，额外的容量是通过碘氧化还原反应提供的。
2）实验结果显示，使用 GCN-LiI 改性 PEO 电解质（GCN-LiI-PEO）的全固态 LiFePO4/Li 电池在 0.1 C 时具有 228.4 mAh g−1 的高放电容量。在 10 C 时具有 99.2 mAh g−1 的卓越倍率能力。在 0.5 C 下循环 900 次后，还实现了 C 和 87.3% 的高容量保持率。此外，使用GCN辅助KI或NaI的LiFePO4/Li电池还实现了高容量和延长的循环寿命。
这项工作为追求高能量密度固态电池开辟了一条有希望的途径。
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Qingyue Han, et al, Exploiting Iodine Redox Chemistry for Achieving High-Capacity and Durable PEO-Based All-Solid-State LiFePO4/Li Batteries, Adv. Energy Mater. 2023, 2301462
DOI: 10.1002/aenm.202301462
https://doi.org/10.1002/aenm.202301462
