Cationic polymer-in-salt electrolytes for fast metal ion conduction and solid-state battery applications

电解质 电化学 阳极 材料科学 离子电导率 电化学窗口 过电位 离子液体 聚合物电解质 离子 化学工程 聚合物 盐(化学) 离子键合 电池(电) 锂(药物) 化学 物理化学 电极 有机化学 热力学 复合材料 功率(物理) 工程类 催化作用 医学 物理 内分泌学
作者
Fangfang Chen,Xiaoen Wang,Michel Armand,Maria Forsyth
出处
期刊:Research Square - Research Square 被引量:2
标识
DOI:10.21203/rs.3.rs-532893/v1
摘要

Abstract Polymer electrolytes provide a safe solution for all-solid-state high energy density batteries. Materials that meet the simultaneous requirement of high ionic conductivity and high transference number remain a challenge, in particular for new battery chemistries beyond Lithium such as Na, K and Mg. Herein, we demonstrate the versatility of a polymeric ionic liquid (PolyIL) as a solid-state solvent to achieve this goal for both Na and K. Using molecular simulations, we predict and elucidate fast metal ion transport in PolyILs through a structural diffusion mechanism in a polymer-in-salt environment, facilitating a high transference number. Experimental validation of these computational designed Na and K polymer electrolytes gives high ionic conductivities of 1.010 -3 S cm-1 at 80 o C and an exceptional Na + transference number of ~0.57. Electrochemical cycling of a sodium anode also demonstrates an ultra-low overpotential of 40 mV and stable long term performance of more than 100 hours in a symmetric cell. PolyIL-based polymer-in-salt strategies for novel solid-state electrolytes thus offer a promising route to design high performance next generation sustainable battery chemistries.
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
科研通AI5应助F冯采纳,获得10
刚刚
感谢大哥的帮助完成签到 ,获得积分10
刚刚
qiongqiong完成签到,获得积分10
刚刚
米娅完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
强健的妙菱完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
小蘑菇应助温柔若采纳,获得10
2秒前
李爱国应助通~采纳,获得10
2秒前
经竺应助小马哥采纳,获得10
2秒前
4秒前
单纯的芷蝶完成签到,获得积分10
4秒前
研友完成签到,获得积分10
4秒前
勤奋若风完成签到,获得积分10
4秒前
英姑应助每天都想下班采纳,获得10
5秒前
shooin完成签到,获得积分10
5秒前
佳佳发布了新的文献求助10
5秒前
MADKAI发布了新的文献求助10
5秒前
lin完成签到,获得积分20
6秒前
思源应助科研民工采纳,获得10
6秒前
忧郁凌波完成签到,获得积分10
6秒前
姜姜姜完成签到 ,获得积分10
7秒前
凶狠的绿兰完成签到,获得积分10
8秒前
多多少少忖测的情完成签到,获得积分10
8秒前
科研通AI5应助兴奋的宛白采纳,获得10
9秒前
10秒前
zhanlonglsj发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
芍药完成签到,获得积分10
10秒前
Yogita完成签到,获得积分10
11秒前
DoctorYan完成签到,获得积分10
11秒前
Adler完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
坐宝马吃地瓜完成签到 ,获得积分10
12秒前
SciGPT应助Strike采纳,获得10
12秒前
自强不息完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
czq发布了新的文献求助30
13秒前
望春风完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Social media impact on athlete mental health: #RealityCheck 1020
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3527521
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3107606
关于积分的说明 9286171
捐赠科研通 2805329
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1539901
邀请新用户注册赠送积分活动 716827
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709740