High energy and sustainable solid-state lithium-sulfur battery enabled by the force-bearing cathode and multifunctional double-layer hybrid solid electrolyte

阴极 电解质 材料科学 多硫化物 电化学 电池(电) 化学工程 锂硫电池 电化学窗口 锂(药物) 离子电导率 复合材料 电极 化学 物理化学 内分泌学 功率(物理) 工程类 物理 医学 量子力学
作者
Hai Anh Hoang,Dong Jin Kim
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:474: 145982-145982
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.145982
摘要

In this study, we propose an advanced model for a high-performance solid-state lithium-sulfur battery (LiSB) by combining a force-bearing cathode and a multifunctional double-layer hybrid solid electrolyte (DLHSE). The designed cathode is fabricated by the sulfur-loaded carboxylated-carbon nanotube (S@CNT-COOH) and the ionic liquid (IL) encapsulated 5-sulfoisophtalic acid monolithium-anchored poly(vinyl alcohol) (IL@PVA-SPALi) conductive binder, and it exhibits desirable flexibility, high adhesive strength of 22.3 MPa with the aluminum current collector, and excellent Li+ conductivity of 1.3 × 10−3 S cm−1. Accompanied by this cathode, the present DLHSE membrane offers an effective polysulfide impermeation and impressive lithium dendrite suppression by the ultrathin IL-impregnated metal–organic framework layer and IL@PVA-SPALi electrolyte. The DLHSE shows outstanding Li+ conductivity of 9.6 × 10−4 S cm−1 and a high Li+ transference number of 0.72 at room temperature in a wide electrochemical window up to 5 V vs Li+/Li, maintaining the long-term stability with Li metal over 1000 h and low interfacial resistance of 56 Ω with the designed cathode. Based on those excellent properties, the LiSB assembled with the force-bearing cathode and DLHSE exhibits a high specific discharge capacity of 1250 mAh/g at 0.2C and long-term cyclic stability at 93.69% of the initial capacity after 200 cycles of charge/discharge processes.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
布莱橙完成签到,获得积分10
1秒前
傲娇的小天鹅完成签到 ,获得积分10
1秒前
rrrrr发布了新的文献求助10
1秒前
hyx发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
倪吉旭完成签到,获得积分10
2秒前
奇奇发布了新的文献求助10
3秒前
阿狸a发布了新的文献求助30
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
4秒前
4秒前
研友_O8WK48完成签到,获得积分10
5秒前
昨夜書完成签到 ,获得积分10
5秒前
cherishT完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
可爱的函函应助cherrychou采纳,获得10
7秒前
7秒前
上官若男应助二三采纳,获得10
8秒前
8秒前
妮妮你发布了新的文献求助10
8秒前
揍鱼发布了新的文献求助10
8秒前
sinmden发布了新的文献求助10
8秒前
Halo发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
酷波er应助冰强采纳,获得10
9秒前
Gergeo应助zzz采纳,获得20
10秒前
11秒前
科研通AI2S应助缥缈诺言采纳,获得10
11秒前
11秒前
12秒前
hyz发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
欣喜的秋灵应助康康采纳,获得10
13秒前
费城青年发布了新的文献求助10
13秒前
ssff发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
高分求助中
Evolution 10000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 600
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 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 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3156848
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2808269
关于积分的说明 7877026
捐赠科研通 2466691
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1312998
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 630334
版权声明 601919