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,Jin‐Ling Ma,Tong Liu,Ming Shi,Yue Yu,Miaomiao Zhang,Jilin Tang,Xinbo Zhang
出处
期刊:National Science Review [Oxford University Press]
卷期号:8 (2) 被引量:43
标识
DOI:10.1093/nsr/nwaa150
摘要

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.

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
奶茶田田完成签到 ,获得积分10
刚刚
深情安青应助无敌小汐采纳,获得10
2秒前
乌特拉完成签到 ,获得积分10
6秒前
青桔完成签到,获得积分10
7秒前
wsj完成签到 ,获得积分10
7秒前
小九完成签到,获得积分10
11秒前
荡南桥发布了新的文献求助30
11秒前
Michael_li完成签到,获得积分10
12秒前
zhanjl13完成签到,获得积分10
13秒前
jfc完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
咖啡拿铁完成签到,获得积分10
14秒前
Haonan完成签到,获得积分0
14秒前
无限翅膀完成签到,获得积分10
15秒前
yy应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
yy应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
Fish完成签到,获得积分10
16秒前
古叶完成签到,获得积分10
16秒前
小冰完成签到,获得积分10
17秒前
llllll发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
南至发布了新的文献求助10
19秒前
潜行者完成签到 ,获得积分10
19秒前
Mango完成签到,获得积分10
20秒前
yourenpkma123完成签到,获得积分10
20秒前
橘子女王完成签到 ,获得积分10
21秒前
完美青旋完成签到,获得积分10
21秒前
李昌连发布了新的文献求助10
22秒前
温柔樱桃完成签到 ,获得积分10
22秒前
wei998发布了新的文献求助20
23秒前
福娃哇完成签到 ,获得积分10
23秒前
英俊的铭应助yourenpkma123采纳,获得10
23秒前
尔安完成签到,获得积分10
25秒前
25秒前
行舟完成签到 ,获得积分10
25秒前
LIGHT完成签到,获得积分10
26秒前
26秒前
nnnnn完成签到,获得积分10
27秒前
槐晨垚发布了新的文献求助10
29秒前
高分求助中
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
Animalia: Animal and Human Interaction in the Early Medieval English World (Exeter Studies in Medieval Europe) 400
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 7126776
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8777553
关于积分的说明 18554384
捐赠科研通 6706760
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3150483
关于科研通互助平台的介绍 2272755
邀请新用户注册赠送积分活动 2124834