Molecular engineering of poly(ionic liquid)-based random copolymer electrolytes for enhanced performance of solid-state lithium batteries

离子液体 材料科学 电解质 准固态 共聚物 电化学 化学工程 锂(药物) 离子电导率 单体 六氟磷酸盐 电导率 高分子化学 聚合物 电极 化学 有机化学 复合材料 物理化学 催化作用 医学 内分泌学 色素敏化染料 工程类
作者
Hui Chang,Weiya Li,Haojing Liu,Hongkai Hu,Wei Liu,Yongcheng Jin,Guanglei Cui
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:481: 148602-148602 被引量:12
标识
DOI:10.1016/j.cej.2024.148602
摘要

Solid polymer electrolytes (SPE) usually present low ionic conductivity and poor anti-oxidation resistance, which significantly restricts their applications in high-voltage lithium metal batteries. In this study, poly(ionic liquid)-based random copolymers (CPIL) with rigid-flexible segments are successfully synthesized using cross-liked copolymerization reactions by precisely adjusting the ratio of 1-vinyl-3-ethylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide (VEIM-TFSI) soft segment to 1-vinyl-3-ethylimidazolium hexafluorophosphate (VEIM-PF6) hard segment. The soft segment in CPIL exhibits fast ion migrations due to large volume and more delocalized structure of TFSI-, while the hard segment demonstrates high anti-oxidative property. As a result, SPEs fabricated with optimized CPIL exhibit an ionic conductivity of 1.06 × 10-4 S cm−1 and an electrochemical stability voltage of 4.5 V at 25 °C. The solid-state LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2/CPIL SPE/Li batteries exhibit an initial discharge capacity of 159.3 mAh g−1 and a superior capacity retention of 70.8 % after 600 cycles at 1 C. In addition, the enhanced electrochemical performance of LiNi0.9Co0.05Mn0.05O2 and LiFePO4 cells incorporating CPIL SPE also further substantiates the efficacy of CPIL SPE as a highly efficient solid-state electrolyte for high-performance batteries. This work has proved the efficiency of adjusting the ratio of ionic liquid monomer with different anions in designing novel PIL-based random copolymers, and as-prepared electrolyte is a promising candidate for practical application in solid-state lithium batteries.
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
悦己完成签到,获得积分10
刚刚
summer完成签到 ,获得积分10
1秒前
gyh应助sjj采纳,获得50
1秒前
哈哈哈完成签到,获得积分10
1秒前
wen完成签到,获得积分20
1秒前
中雨发布了新的文献求助10
2秒前
George完成签到,获得积分10
2秒前
李爱国应助礼拜一采纳,获得30
2秒前
kiluto完成签到,获得积分10
3秒前
王涵发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
顺顺完成签到 ,获得积分10
3秒前
摆渡人发布了新的文献求助10
4秒前
完美夜云发布了新的文献求助20
5秒前
顺顺发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
t250完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
9秒前
Awesome发布了新的文献求助10
9秒前
可爱的函函应助cg采纳,获得10
10秒前
初晴应助精明凡雁采纳,获得10
11秒前
11秒前
橙橙橙发布了新的文献求助10
11秒前
13秒前
隐形曼青应助中雨采纳,获得10
13秒前
完美世界应助迅速的鹤采纳,获得100
13秒前
佛系试验发布了新的文献求助10
14秒前
礼拜一发布了新的文献求助30
14秒前
xlxlxl完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
avoidant完成签到,获得积分10
15秒前
Anth发布了新的文献求助10
16秒前
槿言完成签到,获得积分10
17秒前
我666完成签到,获得积分10
17秒前
张奎发布了新的文献求助10
18秒前
科研通AI6.3应助星启采纳,获得10
19秒前
华仔应助日安采纳,获得10
19秒前
我是你爹完成签到,获得积分10
19秒前
共享精神应助橙橙橙采纳,获得10
19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
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 2000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Social Cognition: Understanding People and Events 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6030665
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7707957
关于积分的说明 16194156
捐赠科研通 5177515
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2770693
邀请新用户注册赠送积分活动 1754133
关于科研通互助平台的介绍 1639474