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
崔松岩完成签到,获得积分10
1秒前
千禧完成签到 ,获得积分10
1秒前
CipherSage应助chen采纳,获得10
1秒前
jjjcy发布了新的文献求助10
1秒前
山川完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
汉堡包应助土土土采纳,获得10
2秒前
3秒前
领导范儿应助伶俐雪曼采纳,获得10
3秒前
orixero应助季喃采纳,获得10
3秒前
BABY五齿发布了新的文献求助100
4秒前
4秒前
牢玩家发布了新的文献求助10
4秒前
宋睿完成签到,获得积分10
4秒前
咿呀咿呀哟应助阿木木采纳,获得10
5秒前
5秒前
秋墨完成签到,获得积分10
5秒前
CX330完成签到,获得积分20
5秒前
5秒前
6秒前
zjy发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
林新煌发布了新的文献求助10
7秒前
不是煤气罐罐完成签到 ,获得积分10
7秒前
123456hhh完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
健壮洋葱完成签到 ,获得积分10
7秒前
初景应助小团子采纳,获得20
8秒前
8秒前
訫乐完成签到,获得积分10
8秒前
Frozenme完成签到,获得积分10
8秒前
天天快乐应助木冉采纳,获得10
8秒前
ada完成签到,获得积分10
8秒前
大模型应助hhhpass采纳,获得20
9秒前
YWY应助靓靓鱼采纳,获得10
9秒前
俊逸寻雪发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
10秒前
学术嬴政发布了新的文献求助10
10秒前
10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
晶种分解过程与铝酸钠溶液混合强度关系的探讨 8888
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
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 6422286
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8241174
关于积分的说明 17516843
捐赠科研通 5476343
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2892815
邀请新用户注册赠送积分活动 1869266
关于科研通互助平台的介绍 1706703