清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

PVDF/Palygorskite Nanowire Composite Electrolyte for 4 V Rechargeable Lithium Batteries with High Energy Density

材料科学 坡缕石 电解质 锂(药物) 复合数 化学工程 能量密度 电化学 电极 复合材料 纳米线 无机化学 纳米技术 工程物理 矿物学 化学 物理 粘土矿物 工程类 物理化学 医学 内分泌学
作者
Pengcheng Yao,Bin Zhu,Haowei Zhai,Xiangbiao Liao,Yuxiang Zhu,Weiheng Xu,Qian Cheng,Charles Jayyosi,Zheng Li,Jia Zhu,Kristin M. Myers,Xi Chen,Yuan Yang
出处
期刊:Nano Letters [American Chemical Society]
卷期号:18 (10): 6113-6120 被引量:305
标识
DOI:10.1021/acs.nanolett.8b01421
摘要

Solid electrolytes are crucial for the development of solid state batteries. Among different types of solid electrolytes, poly(ethylene oxide) (PEO)-based polymer electrolytes have attracted extensive attention owing to their excellent flexibility and easiness for processing. However, their relatively low ionic conductivities and electrochemical instability above 4 V limit their applications in batteries with high energy density. Herein, we prepared poly(vinylidene fluoride) (PVDF) polymer electrolytes with an organic plasticizer, which possesses compatibility with 4 V cathode and high ionic conductivity (1.2 × 10-4 S/cm) at room temperature. We also revealed the importance of plasticizer content to the ionic conductivity. To address weak mechanical strength of the PVDF electrolyte with plasticizer, we introduced palygorskite ((Mg,Al)2Si4O10(OH)) nanowires as a new ceramic filler to form composite solid electrolytes (CPE), which greatly enhances both stiffness and toughness of PVDF-based polymer electrolyte. With 5 wt % of palygorskite nanowires, not only does the elastic modulus of PVDF CPE increase from 9.0 to 96 MPa but also its yield stress is enhanced by 200%. Moreover, numerical modeling uncovers that the strong nanowire-polymer interaction and cross-linking network of nanowires are responsible for such significant enhancement in mechanically robustness. The addition of 5% palygorskite nanowires also enhances transference number of Li+ from 0.21 to 0.54 due to interaction between palygorskite and ClO4- ions. We further demonstrate full cells based on Li(Ni1/3Mn1/3Co1/3)O2 (NMC111) cathode, PVDF/palygorskite CPE, and lithium anode, which can be cycled over 200 times at 0.3 C, with 97% capacity retention. Moreover, the PVDF matrix is much less flammable than PEO electrolytes. Our work illustrates that the PVDF/palygorskite CPE is a promising electrolyte for solid state batteries.
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
曾经的含烟完成签到,获得积分10
1分钟前
老石完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
maggiexjl完成签到,获得积分10
1分钟前
舒服的月饼完成签到 ,获得积分10
2分钟前
乐空思应助9527采纳,获得20
2分钟前
widesky777完成签到 ,获得积分10
2分钟前
jkaaa完成签到,获得积分0
3分钟前
海聪天宇完成签到,获得积分10
3分钟前
cadcae完成签到,获得积分10
3分钟前
世间安得双全法完成签到,获得积分0
3分钟前
deanna完成签到,获得积分10
3分钟前
chemzhh完成签到,获得积分10
4分钟前
4分钟前
qinghe完成签到 ,获得积分10
4分钟前
研友_nxw2xL完成签到,获得积分10
4分钟前
如歌完成签到,获得积分10
4分钟前
csm发布了新的文献求助10
5分钟前
弱智少年QAQ完成签到,获得积分10
5分钟前
李健的小迷弟应助csm采纳,获得10
5分钟前
王贤平完成签到,获得积分10
5分钟前
MUAN完成签到 ,获得积分10
6分钟前
披着羊皮的狼完成签到 ,获得积分0
6分钟前
欢呼亦绿完成签到,获得积分10
6分钟前
雪山飞龙完成签到,获得积分10
6分钟前
oleskarabach完成签到,获得积分20
6分钟前
czzlancer完成签到,获得积分0
7分钟前
桥西小河完成签到 ,获得积分10
7分钟前
mathmotive完成签到,获得积分10
9分钟前
宝贝888888完成签到,获得积分10
9分钟前
老戎完成签到 ,获得积分10
9分钟前
自然亦凝完成签到,获得积分10
9分钟前
成就小蜜蜂完成签到 ,获得积分10
9分钟前
蓝意完成签到,获得积分0
10分钟前
核潜艇很优秀完成签到,获得积分0
10分钟前
naczx完成签到,获得积分0
10分钟前
10分钟前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
10分钟前
lyh完成签到,获得积分10
11分钟前
rockyshi完成签到 ,获得积分10
11分钟前
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
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
The politics of sentencing reform in the context of U.S. mass incarceration 1000
基于非线性光纤环形镜的全保偏锁模激光器研究 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics: A Practical Guide 600
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6407746
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8226816
关于积分的说明 17449299
捐赠科研通 5460481
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2885541
邀请新用户注册赠送积分活动 1861883
关于科研通互助平台的介绍 1701931