Hydroxyl-rich single-ion conductors enable solid hybrid polymer electrolytes with excellent compatibility for dendrite-free lithium metal batteries

材料科学 离子电导率 化学工程 电解质 乙烯醇 聚合物 热稳定性 复合数 聚乙烯醇 快离子导体 离子键合 纳米技术 离子 复合材料 化学 有机化学 物理化学 电极 工程类
作者
Zhenyuan Hu,Yunfeng Zhang,Xinyang Long,Wei Bao,Yi Zhang,Weizhen Fan,Hansong Cheng
出处
期刊:Journal of Membrane Science [Elsevier]
卷期号:657: 120666-120666 被引量:25
标识
DOI:10.1016/j.memsci.2022.120666
摘要

Polyethylene oxide (PEO) based solid polymer electrolytes (SPEs) are promising candidates for constructing the safety and high-performance of lithium metal batteries (LMBs). However, a number of obstacles have limited its further application, such as low ionic conductivity, undesired mechanical properties, and low lithium-ion transference number (tLi+). Herein, a hydroxyl-rich single conductor polymer (lithium sulfonated polyvinyl alcohol, SPVA-Li) was introduced as a polymeric filler into PEO SPEs network via a simple and scalable solution casting method to fabricate the composite SPEs. The hydrogen bond interactions between SPVA-Li and PEO enable the polymer chains to be more disordered that effectively suppress PEO crystallization, endowing the SPVA-Li SPEs with high ionic conductivity (1.76 × 10−4 S cm−1) and tLi+ (0.59) at 60 °C. Moreover, such cross-linking structures also can significantly improve the mechanical strength and thermal stability of the SPVA-Li SPEs. These performances are all superior to the PEO SPEs. Thus, based on the composite SPEs, Li/Li symmetric cells run for 400 h without any short circuits, and the LiFePO4/Li batteries also can be stably operated for 100 cycles at 0.2 and 0.5 C rates, respectively. These merits enable the SPVA-Li SPEs to be very promising for developing high-performance LMBs.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
matchstick发布了新的文献求助10
刚刚
Yamsh发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
CherylZhao发布了新的文献求助10
2秒前
上官若男应助快乐寄风采纳,获得10
2秒前
大个应助lkj采纳,获得10
2秒前
Mine_cherry应助huanglie采纳,获得10
2秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
2秒前
sinmon完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
小白菜发布了新的文献求助20
3秒前
CodeCraft应助怕黑的乐蓉采纳,获得10
3秒前
gsl发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
Owen应助南音采纳,获得10
4秒前
桐桐应助南音采纳,获得10
4秒前
bkagyin应助南音采纳,获得10
4秒前
充电宝应助南音采纳,获得10
4秒前
善学以致用应助南音采纳,获得10
4秒前
完美世界应助南音采纳,获得10
4秒前
SciGPT应助南音采纳,获得10
4秒前
共享精神应助南音采纳,获得10
4秒前
Hello应助南音采纳,获得10
4秒前
缓慢的高山应助南音采纳,获得10
4秒前
彭于晏应助我只吃一碗采纳,获得10
4秒前
zack发布了新的文献求助10
5秒前
科研通AI2S应助刻苦的幼晴采纳,获得10
5秒前
斯文网络完成签到,获得积分10
5秒前
hautzhl完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
6秒前
eason发布了新的文献求助10
7秒前
忙与闲都伤完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
chillax发布了新的文献求助10
7秒前
机智完成签到,获得积分20
7秒前
高分求助中
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] | NHBS Field Guides & Natural History 1500
The Victim–Offender Overlap During the Global Pandemic: A Comparative Study Across Western and Non-Western Countries 1000
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
Brittle fracture in welded ships 1000
King Tyrant 720
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5587595
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4670789
关于积分的说明 14784044
捐赠科研通 4623168
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2531360
邀请新用户注册赠送积分活动 1500028
关于科研通互助平台的介绍 1468099