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
molihuakai的应助被盒子采纳,获得30
1秒前
3秒前
5秒前
彩虹追月完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
街霸发布了新的文献求助20
6秒前
茉莉三分甜完成签到,获得积分10
7秒前
ding的应助被小兵总是盗墓采纳,获得10
8秒前
妮妮发布了新的文献求助10
8秒前
李德龙关注了科研通微信公众号
8秒前
9秒前
灰鸽舞完成签到 ,获得积分10
10秒前
agrlook完成签到,获得积分0
10秒前
萧小五发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
Eternity0006完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
13秒前
13秒前
14秒前
怡然千琴完成签到 ,获得积分10
15秒前
mozixuan完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
ZAC发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
杨旺旺完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
17秒前
李三金嘻嘻完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
18秒前
lin完成签到 ,获得积分10
18秒前
18秒前
19秒前
19秒前
Huiyue发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
初景发布了新的文献求助10
21秒前
勤恳醉香完成签到,获得积分10
21秒前
烫水一壶发布了新的文献求助10
21秒前
高分求助中
(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
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Entre Praga y Madrid : los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 600
Les Mots du discours 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8134117
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9535666
关于积分的说明 21613861
捐赠科研通 7716699
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3419134
关于科研通互助平台的介绍 2544507
邀请新用户注册赠送积分活动 2460637