Ion coordination to improve ionic conductivity in polymer electrolytes for high performance solid-state batteries

材料科学 离子电导率 电解质 离子 环氧乙烷 锂(药物) 电导率 氧化物 离子键合 聚合物 陶瓷 纳米颗粒 快离子导体 化学工程 无机化学 纳米技术 电极 有机化学 物理化学 化学 复合材料 冶金 内分泌学 工程类 医学 共聚物
作者
Qingyun Liu,Tong Yu,Huicong Yang,Shengjun Xu,Hucheng Li,Ke Chen,Ruogu Xu,Tianya Zhou,Zhenhua Sun,Feng Li
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier BV]
卷期号:103: 107763-107763 被引量:27
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2022.107763
摘要

Polymer electrolytes with high ionic conductivity and good mechanical stability, which can be achieved by the incorporation of oxide ceramics into polymer electrolytes, are critical for solid-state batteries. However, it is challenging to obtain selectivity and efficiency of lithium-ion (Li+) transport enhancements in polymer electrolytes by oxide ceramic additives because the free volume increase in the polymer matrix by oxide ceramic-polymer interactions facilitates simultaneous Li+ and anion transport. Herein, cerium-zirconium oxide (ZrxCe(1−x)O2) nanoparticles are demonstrated to be an effective additive for ion coordination modification to selectively improve Li+ transport in poly (ethylene oxide) (PEO) electrolytes. By anion adsorption using ZrxCe(1−x)O2 nanoparticles, the ionic interaction between Li+ and bis(trifluoromethanesulfon)imide (TFSI-) is weakened, the proportion of PEO-TFSI- mixed coordination with Li+ is reduced, and Li+ coordination is modified. Therefore, after Li+ coordination modification, the PEO electrolyte with Zr0.5Ce0.5O2 nanoparticles achieves a high ionic conductivity of 7.3 × 10−5 S cm−1 and a high lithium transfer number of 0.42 at 30 ºC. Our work suggests that ion coordination modification by oxide ceramics can selectively improve the solid diffusion kinetics of Li+. This research provides new insights into the mechanism of Li+ transport.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
Owen应助lvxinyan采纳,获得10
刚刚
1秒前
1秒前
十三应助壮观映波采纳,获得20
1秒前
Spiner完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
王哒哒完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
脑洞疼应助sunshinegirl采纳,获得10
3秒前
正直的博发布了新的文献求助10
4秒前
haonanchen发布了新的文献求助10
5秒前
等待听安完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
6秒前
yc完成签到,获得积分20
8秒前
8秒前
8秒前
9秒前
zby发布了新的文献求助10
9秒前
远方发布了新的文献求助10
11秒前
酷波er应助pyx采纳,获得10
11秒前
snwnqi_gmail关注了科研通微信公众号
11秒前
充电宝应助正直的博采纳,获得10
11秒前
谨ko完成签到 ,获得积分10
11秒前
爆米花应助Allen采纳,获得10
12秒前
端庄水池完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
lx完成签到,获得积分20
13秒前
seasonweng发布了新的文献求助10
14秒前
duyitao发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
大胆的忆安完成签到 ,获得积分10
16秒前
细腻的金毛完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
18秒前
18秒前
阳尧完成签到,获得积分10
20秒前
CodeCraft应助小俞采纳,获得10
22秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
Social Research Methods (4th Edition) by Maggie Walter (2019) 1030
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 370
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3993587
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3534299
关于积分的说明 11265206
捐赠科研通 3274074
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1806303
邀请新用户注册赠送积分活动 883118
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 809712