Hybrid solid electrolyte enabled dendrite-free Li anodes for high-performance quasi-solid-state lithium-oxygen batteries

材料科学 电解质 阳极 准固态 锂(药物) 枝晶(数学) 化学工程 电池(电) 快离子导体 纳米技术 碳纤维 复合材料 电极 化学 物理化学 工程类 内分泌学 物理 复合数 功率(物理) 医学 量子力学 色素敏化染料 数学 几何学
作者
Jin Wang,Gang Huang,Jun‐Min Yan,Jinling Ma,Tong Liu,Miaomiao Shi,Yue Yu,Miaomiao Zhang,Jilin Tang,Xinbo Zhang
出处
期刊:National Science Review [Oxford University Press]
卷期号:8 (2): nwaa150-nwaa150 被引量:63
标识
DOI:10.1093/nsr/nwaa150
摘要

Abstract The dendrite growth of Li anodes severely degrades the performance of lithium-oxygen (Li-O2) batteries. Recently, hybrid solid electrolyte (HSE) has been regarded as one of the most promising routes to tackle this problem. However, before this is realized, the HSE needs to simultaneously satisfy contradictory requirements of high modulus and even, flexible contact with Li anode, while ensuring uniform Li+ distribution. To tackle this complex dilemma, here, an HSE with rigid Li1.5Al0.5Ge1.5(PO4)3 (LAGP) core@ultrathin flexible poly (vinylidene fluoride-hexafluoropropylene) (PVDF-HFP) shell interface has been developed. The introduced large amount of nanometer-sized LAGP cores can not only act as structural enhancer to achieve high Young's modulus but can also construct Li+ diffusion network to homogenize Li+ distribution. The ultrathin flexible PVDF-HFP shell provides soft and stable contact between the rigid core and Li metal without affecting the Li+ distribution, meanwhile suppressing the reduction of LAGP induced by direct contact with Li metal. Thanks to these advantages, this ingenious HSE with ultra-high Young's modulus of 25 GPa endows dendrite-free Li deposition even at a deposition capacity of 23.6 mAh. Moreover, with the successful inhibition of Li dendrites, the HSE-based quasi-solid-state Li-O2 battery delivers a long cycling stability of 146 cycles, which is more than three times that of gel polymer electrolyte-based Li-O2 battery. This new insight may serve as a starting point for further designing of HSE in Li-O2 batteries, and can also be extended to various battery systems such as sodium-oxygen batteries.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
NIni妮发布了新的文献求助10
1秒前
tennisgirl发布了新的文献求助50
1秒前
junjiecheng1完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
派派完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
1007完成签到 ,获得积分10
3秒前
纯情的浩然完成签到,获得积分10
3秒前
Gou完成签到,获得积分10
4秒前
天天快乐应助打球的篮采纳,获得10
5秒前
李永成发布了新的文献求助10
5秒前
Vinny完成签到,获得积分10
5秒前
DAISHU发布了新的文献求助20
6秒前
炸鱼饭发布了新的文献求助10
8秒前
cgshao发布了新的文献求助30
8秒前
情怀应助丸子采纳,获得10
8秒前
卡尔拉完成签到,获得积分10
9秒前
Mic应助晚风回雪采纳,获得10
10秒前
10秒前
11秒前
12秒前
13秒前
14秒前
loii应助追寻博涛采纳,获得20
15秒前
精明之瑶完成签到,获得积分20
15秒前
clay_park发布了新的文献求助30
15秒前
隐形乐松完成签到,获得积分10
15秒前
Lee完成签到,获得积分10
15秒前
Sweet发布了新的文献求助10
16秒前
背后的鞋垫完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
17秒前
精明之瑶发布了新的文献求助10
17秒前
打球的篮发布了新的文献求助10
18秒前
dyfsj发布了新的文献求助10
19秒前
大力的冬萱应助丰丰采纳,获得40
20秒前
梓唯忧完成签到 ,获得积分10
20秒前
高兴香彤发布了新的文献求助10
21秒前
难拟完成签到 ,获得积分10
21秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 2000
Weaponeering: An Introduction Fourth Edition, Volume 1 1000
Advanced Weaponeering Fourth Edition, Volume 2 1000
Curating Socialism: A Handbook of International Art Exhibitions 1947-1989 750
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7523636
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9110502
关于积分的说明 19454326
捐赠科研通 7126777
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3255178
关于科研通互助平台的介绍 2423231
邀请新用户注册赠送积分活动 2242094