Decoupling of mechanical properties and ionic conductivity in supramolecular lithium ion conductors

材料科学 离子电导率 电解质 导电体 超分子化学 锂(药物) 离子键合 纳米技术 电极 电导率 化学物理 离子 解耦(概率) 复合材料 结晶学 晶体结构 化学 生物 物理化学 内分泌学 有机化学 控制工程 工程类
作者
David G. Mackanic,Xuzhou Yan,Qiuhong Zhang,Naoji Matsuhisa,Zhiao Yu,Yuanwen Jiang,Tuheen Manika,Jeffrey Lopez,Hongping Yan,Kai Liu,Xiaodong Chen,Yi Cui,Zhenan Bao
出处
期刊:Nature Communications [Springer Nature]
卷期号:10 (1) 被引量:327
标识
DOI:10.1038/s41467-019-13362-4
摘要

The emergence of wearable electronics puts batteries closer to the human skin, exacerbating the need for battery materials that are robust, highly ionically conductive, and stretchable. Herein, we introduce a supramolecular design as an effective strategy to overcome the canonical tradeoff between mechanical robustness and ionic conductivity in polymer electrolytes. The supramolecular lithium ion conductor utilizes orthogonally functional H-bonding domains and ion-conducting domains to create a polymer electrolyte with unprecedented toughness (29.3 MJ m-3) and high ionic conductivity (1.2 × 10-4 S cm-1 at 25 °C). Implementation of the supramolecular ion conductor as a binder material allows for the creation of stretchable lithium-ion battery electrodes with strain capability of over 900% via a conventional slurry process. The supramolecular nature of these battery components enables intimate bonding at the electrode-electrolyte interface. Combination of these stretchable components leads to a stretchable battery with a capacity of 1.1 mAh cm-2 that functions even when stretched to 70% strain. The method reported here of decoupling ionic conductivity from mechanical properties opens a promising route to create high-toughness ion transport materials for energy storage applications.
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
Lz完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
LHQ完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
yxl01yxl完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
依古比古完成签到,获得积分10
1秒前
lz完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
3秒前
Arthur完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
大模型应助李大爷采纳,获得10
4秒前
丰富曼青完成签到,获得积分10
4秒前
斯文败类应助Lily采纳,获得10
5秒前
大猫不吃鱼完成签到,获得积分10
5秒前
慢慢发布了新的文献求助10
5秒前
bkagyin应助ljs采纳,获得10
6秒前
闪闪的依瑶完成签到,获得积分10
6秒前
yyyy发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
蓝胖子a发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
劲秉应助Lucas采纳,获得30
7秒前
吹吹晚风发布了新的文献求助10
7秒前
空心胶囊发布了新的文献求助30
8秒前
我爱吃饭发布了新的文献求助10
9秒前
jenniefer发布了新的文献求助10
10秒前
John完成签到 ,获得积分10
10秒前
派大星的海洋裤完成签到,获得积分10
10秒前
miao完成签到,获得积分10
10秒前
斯文败类应助包容的剑采纳,获得10
11秒前
一二三发布了新的文献求助10
11秒前
李大爷完成签到,获得积分20
11秒前
Ava应助丰富曼青采纳,获得30
12秒前
12秒前
挽风完成签到,获得积分10
12秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 4000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
Theory of Block Polymer Self-Assembly 750
Luis Lacasa - Sobre esto y aquello 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3513509
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3095915
关于积分的说明 9229662
捐赠科研通 2791032
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1531507
邀请新用户注册赠送积分活动 711525
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 706857