Nonuniform Ionic and Electronic Transport of Ceramic and Polymer/Ceramic Hybrid Electrolyte by Nanometer‐Scale Operando Imaging for Solid‐State Battery

材料科学 电解质 陶瓷 离子键合 快离子导体 离子 化学物理 纳米技术 电池(电) 化学工程 复合材料 物理化学 热力学 电极 工程类 物理 功率(物理) 量子力学 化学
作者
Chun‐Sheng Jiang,Nathan Dunlap,Yejing Li,Harvey Guthrey,Ping Liu,Se‐Hee Lee,Mowafak Al‐Jassim
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:10 (21) 被引量:28
标识
DOI:10.1002/aenm.202000219
摘要

Abstract Replacing the liquid electrolyte in lithium batteries with solid‐state ion conductor is promising for next‐generation energy storage that is safe and has high energy density. Here, nanometer‐resolution ionic and electronic transport imaging of Li 3 PS 4 (LPS), a solid‐state electrolyte (SSE), is reported. This nm resolution is achieved by using a logarithm‐scale current amplifier that enhances the current sensitivity to the fA range. Large fluctuations of ion current—one to two orders of magnitude on the LPS and on the LPS region of a polymer/LPS bulk hybrid SSE—that must be mitigated to eliminate Li dendrite formation and growth, are found. This ion current fluctuation is understood in terms of highly anisotropic transport kinetic barriers along the different crystalline axes due to different grain orientations in the polycrystalline and glass ceramic materials. The results on the bulk hybrid SSE show a sharp transition of ionic and electronic transport at the LPS/polymer boundary and decreases in average ionic current with decreasing polyimine particle size and with extensive cycling. The results elucidate the mechanism of polyimine extension into interparticles to prevent Li dendrite growth. This work opens up novel characterization of charge transport, which relates to Li plating and stripping for solid‐state‐batteries.

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
默默莫莫完成签到 ,获得积分10
1秒前
娅娃儿完成签到 ,获得积分10
2秒前
上转换完成签到 ,获得积分10
2秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
cepha完成签到 ,获得积分10
7秒前
AA完成签到,获得积分10
7秒前
小张完成签到,获得积分10
8秒前
叉叉完成签到,获得积分10
9秒前
激动的xx完成签到 ,获得积分10
12秒前
愛愛愛愛完成签到,获得积分10
17秒前
xiaoyi完成签到 ,获得积分10
20秒前
机智的孤兰完成签到 ,获得积分10
28秒前
樂楽完成签到,获得积分10
30秒前
soso完成签到 ,获得积分20
39秒前
Jameson完成签到,获得积分10
45秒前
李大胖胖完成签到 ,获得积分10
46秒前
唐山夕完成签到,获得积分10
46秒前
隐形曼青应助阔达丹亦采纳,获得10
47秒前
梦游菌完成签到 ,获得积分10
47秒前
蔷薇完成签到 ,获得积分10
48秒前
南攻完成签到,获得积分10
48秒前
火火发布了新的文献求助20
48秒前
shiyang2014发布了新的文献求助10
48秒前
黄花菜完成签到 ,获得积分10
50秒前
Ava应助唐山夕采纳,获得10
51秒前
56秒前
L_MING完成签到,获得积分10
59秒前
59秒前
59秒前
李霞客完成签到,获得积分10
1分钟前
剁辣椒蒸鱼头完成签到 ,获得积分10
1分钟前
阔达丹亦发布了新的文献求助10
1分钟前
Joanne完成签到 ,获得积分10
1分钟前
jinjing完成签到,获得积分10
1分钟前
唐山夕发布了新的文献求助10
1分钟前
骄傲慕尼黑完成签到,获得积分10
1分钟前
XiaoMaomi完成签到,获得积分10
1分钟前
杨三完成签到 ,获得积分10
1分钟前
纯情的凡双完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Hh完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
Introduction to Helicopter and Tiltrotor Flight Simulation, Second Edition 2000
Overcoming Stigma and Bias in Obesity Management 800
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Materials selection in mechanical design 500
Bounds for Statistical Estimation in Semiparametric Models 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
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 6487181
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8285503
关于积分的说明 17670849
捐赠科研通 5575700
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2913504
邀请新用户注册赠送积分活动 1890466
关于科研通互助平台的介绍 1747976