Flexible, Scalable, and Highly Conductive Garnet‐Polymer Solid Electrolyte Templated by Bacterial Cellulose

材料科学 细菌纤维素 电解质 聚合物 电导率 陶瓷 纤维素 电池(电) 离子液体 准固态 化学工程 纳米技术 复合材料 快离子导体 电极 色素敏化染料 离子电导率 有机化学 催化作用 化学 物理化学 工程类 功率(物理) 物理 量子力学
作者
Hua Xie,Chunpeng Yang,Kun Fu,Yonggang Yao,Feng Jiang,Emily Hitz,Boyang Liu,Sha Wang,Liangbing Hu
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:8 (18) 被引量:232
标识
DOI:10.1002/aenm.201703474
摘要

Abstract Solid‐state electrolytes are a promising candidate for the next‐generation lithium‐ion battery, as they have the advantages of eliminating the leakage hazard of liquid solvent and elevating stability. However, inherent limitations such as the low ionic conductivity of solid polymer electrolytes and the high brittleness of inorganic ceramic electrolytes severally impede their practical application. Here, an inexpensive, facile, and scalable strategy to fabricate a hybrid Li 7 La 3 Zr 2 O 12 (LLZO) and poly(ethylene oxide)‐based electrolyte by exploiting bacterial cellulose as a template is reported. The well‐organized LLZO network significantly enhances the ionic conductivity by extending long transport pathways for Li ions, exhibiting an elevated conductivity of 1.12 × 10 −4 S cm −1 . In addition, the hybrid electrolyte presents a structural flexibility, with minor impedance increase after bending. The facile and applicable approach establishes new principles for the strategy of designing scalable and flexible hybrid polymer electrolytes that can be utilized for high‐energy‐density batteries.
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