Comprehensively-modified polymer electrolyte membranes with multifunctional PMIA for highly-stable all-solid-state lithium-ion batteries

电解质 材料科学 化学工程 离子电导率 锂(药物) 热稳定性 聚合物 高分子化学 复合材料 化学 电极 内分泌学 工程类 物理化学 医学 生物化学
作者
Lehao Liu,Jinshan Mo,Jingru Li,Jinxin Liu,Hejin Yan,Jing Lyu,Bing Jiang,Lihua Chu,Meicheng Li
出处
期刊:Journal of Energy Chemistry [Elsevier]
卷期号:48: 334-343 被引量:53
标识
DOI:10.1016/j.jechem.2020.02.033
摘要

Polyethylene oxide (PEO)-based electrolytes have obvious merits such as strong ability to dissolve salts (e.g., LiTFSI) and high flexibility, but their applications in solid-state batteries is hindered by the low ion conductance and poor mechanical and thermal properties. Herein, poly(m-phenylene isophthalamide) (PMIA) is employed as a multifunctional additive to improve the overall properties of the PEO-based electrolytes. The hydrogen-bond interactions between PMIA and PEO/TFSI− can effectively prevent the PEO crystallization and meanwhile facilitate the LiTFSI dissociation, and thus greatly improve the ionic conductivity (two times that of the pristine electrolyte at room temperature). With the incorporation of the high-strength PMIA with tough amide-benzene backbones, the PMIA/PEO-LiTFSI composite polymer electrolyte (CPE) membranes also show much higher mechanical strength (2.96 MPa), thermostability (419 °C) and interfacial stability against Li dendrites (468 h at 0.10 mA cm‒2) than the pristine electrolyte (0.32 MPa, 364 °C and short circuit after 246 h). Furthermore, the CPE-based LiFePO4/Li cells exhibit superior cycling stability (137 mAh g−1 with 93% retention after 100 cycles at 0.5 C) and rate performance (123 mAh g−1 at 1.0 C). This work provides a novel and effective CPE structure design strategy to achieve comprehensively-upgraded electrolytes for promising solid-state battery applications.

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
刚刚
汉堡包应助小周采纳,获得10
刚刚
野性的牛马关注了科研通微信公众号
1秒前
1秒前
1秒前
个性的尔阳完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
曹杨磊完成签到,获得积分10
5秒前
Yvonne发布了新的文献求助10
5秒前
CipherSage应助此晴可待采纳,获得10
5秒前
6秒前
cc发布了新的文献求助10
6秒前
8秒前
WLM发布了新的文献求助10
9秒前
WWWW发布了新的文献求助10
11秒前
此晴可待完成签到,获得积分10
12秒前
充电宝应助吭吭菜菜采纳,获得10
12秒前
one完成签到 ,获得积分10
13秒前
14秒前
Okra给davidlao的求助进行了留言
14秒前
伊莎芳子完成签到,获得积分20
15秒前
打打应助蓝桉采纳,获得10
16秒前
doppelganger发布了新的文献求助10
16秒前
共享精神应助cangmingzi采纳,获得30
17秒前
苏木发布了新的文献求助10
18秒前
chi完成签到 ,获得积分10
18秒前
顾矜应助轻念采纳,获得10
19秒前
CodeCraft应助笨笨的世德采纳,获得10
21秒前
蜗牛完成签到,获得积分10
22秒前
梁哲铭发布了新的文献求助10
23秒前
Jasper应助小橙子采纳,获得10
24秒前
26秒前
27秒前
原应叹息完成签到 ,获得积分10
27秒前
28秒前
28秒前
完美世界应助穆振家采纳,获得10
28秒前
29秒前
求助人员应助学习采纳,获得30
30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
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6024936
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7659153
关于积分的说明 16177882
捐赠科研通 5173213
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2768111
邀请新用户注册赠送积分活动 1751427
关于科研通互助平台的介绍 1637618