Stabilizing lithium plating in polymer electrolytes by concentration-polarization-induced phase transformation

电解质 材料科学 电镀(地质) 极化(电化学) 聚合物电解质 化学工程 转化(遗传学) 相(物质) 聚合物 锂(药物) 复合材料 化学 离子电导率 电极 有机化学 地质学 物理化学 医学 地球物理学 内分泌学 工程类 基因 生物化学
作者
Qian Cheng,Tianwei Jin,Yupeng Miao,Zhe Liu,James Borovilas,Hanrui Zhang,Shuwei Liu,Soyeon Kim,Ruiwen Zhang,Haozhen Wang,Xi Chen,Long‐Qing Chen,Ju Li,Wei Min,Yuan Yang
出处
期刊:Joule [Elsevier BV]
卷期号:6 (10): 2372-2389 被引量:38
标识
DOI:10.1016/j.joule.2022.08.001
摘要

It is widely accepted that concentration polarization in liquid electrolytes promotes whisker growth during metal deposition, and therefore, high salt concentration is favored. Here, we report unexpected opposite behaviors in solid polymer electrolytes: concentration polarization can induce phase transformation in a polyethylene oxide (PEO) electrolyte, forming a new PEO-rich but salt-/plasticizer-poor phase at the lithium/electrolyte interface, as unveiled by stimulated Raman scattering microscopy. The new phase has a significantly higher Young’s modulus (∼1–3 GPa) than a bulk polymer electrolyte (<1 MPa). We hereby propose a design rule for PEO electrolytes: their compositions should be near the boundary between single-phase and two-phase regions in the phase diagram so that the applied current can induce the formation of a mechanically rigid PEO-rich phase to suppress lithium whiskers. LiFePO4/PEO/Li cells with concentration-polarization-induced phase transformation can be reversibly cycled 100 times, while cells without such transformation fail within 10 cycles, demonstrating the effectiveness of this strategy.
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
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
8秒前
牛奶面包完成签到 ,获得积分10
8秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
9秒前
HIH完成签到 ,获得积分10
11秒前
12秒前
livinglast完成签到 ,获得积分10
13秒前
羊白玉完成签到 ,获得积分10
20秒前
21秒前
spy完成签到 ,获得积分10
23秒前
金勇完成签到,获得积分10
32秒前
xgx984完成签到,获得积分10
35秒前
SONGer完成签到,获得积分10
35秒前
lovt123完成签到,获得积分10
36秒前
小小鱼完成签到 ,获得积分10
38秒前
xiaxia42完成签到 ,获得积分10
41秒前
FL完成签到,获得积分10
42秒前
柒八染完成签到 ,获得积分10
45秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
50秒前
盼盼完成签到,获得积分10
51秒前
54秒前
小刺猬完成签到,获得积分10
55秒前
56秒前
西瓜完成签到 ,获得积分10
57秒前
小蘑菇应助ceeray23采纳,获得20
1分钟前
哈哈哈完成签到,获得积分10
1分钟前
真真完成签到 ,获得积分10
1分钟前
回首不再是少年完成签到,获得积分0
1分钟前
1分钟前
四叶草完成签到 ,获得积分10
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
自信松思完成签到 ,获得积分10
1分钟前
xun完成签到,获得积分10
1分钟前
嫁个养熊猫的完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
秋秋完成签到 ,获得积分10
1分钟前
愉快的真应助marco采纳,获得50
1分钟前
安静严青完成签到 ,获得积分10
1分钟前
现代小丸子完成签到 ,获得积分10
1分钟前
che完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Coking simulation aids on-stream time 450
北师大毕业论文 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 390
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 360
Novel Preparation of Chitin Nanocrystals by H2SO4 and H3PO4 Hydrolysis Followed by High-Pressure Water Jet Treatments 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4015568
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3555555
关于积分的说明 11318118
捐赠科研通 3288718
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1812284
邀请新用户注册赠送积分活动 887882
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 812015