Insight into the integration way of ceramic solid-state electrolyte fillers in the composite electrolyte for high performance solid-state lithium metal battery

材料科学 电解质 聚丙烯腈 陶瓷 复合数 锂(药物) 快离子导体 电化学 离子电导率 锂电池 电化学窗口 复合材料 化学工程 聚合物 电极 离子 离子键合 物理化学 工程类 内分泌学 物理 医学 化学 量子力学
作者
Zhiheng Ren,Jixiao Li,Yangyang Gong,Chuan Shi,Jianneng Liang,Yongliang Li,Chuanxin He,Qianling Zhang,Xiangzhong Ren
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier]
卷期号:51: 130-138 被引量:144
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2022.06.037
摘要

Reasonably combining ceramic solid-state electrolytes (SSEs) and polymer-based SSEs to create versatile composite SSEs has provided new enlightenment for the development of solid-state lithium metal batteries (SSLMBs). Here, different integration ways of Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12 (LLZTO) with an electrospinned 3D polyacrylonitrile (PAN) nanofiber and a polymer electrolyte formed by in-situ polymerization reaction were investigated. Firstly blending LLZTO ceramic with 3D PAN nanofiber followed by filling with polymer electrolyte into the spaces can offer the composite SSE a higher ionic conductivity (2.06 × 10−3 S·cm−1), the highest lithium transference number (0.5), and the highest mechanical strength (2.85 MPa). It can operate in Li symmetric cells over 1000 h with the potential of 0.07 V under a current density of 0.2 mA·cm−2, and make Li-LiFePO4 solid-state batteries (SSBs) excellent cycling performance (86.3% retention after 500 cycles at 0.5 C). It also delivers excellent electrochemical performances in 4.3 V or 4.5 V high voltage SSBs. In contrast, when LLZTO is absent or added through simple mixing without integration into PAN network, the electrochemical performances of SSEs and SSLMBs are inferior. Mechanism study suggests that the direct contact of LLZTO and succinonitrile (SN) will initiate the decomposition of SN, leading to the formation of a C=N-C barrier layer and further degradation of electrochemical performance.
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
书岩完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
tpkkcdd完成签到 ,获得积分10
刚刚
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
2秒前
lan完成签到 ,获得积分10
2秒前
雪梨发布了新的文献求助20
3秒前
彭于晏应助Yuan采纳,获得30
3秒前
希望天下0贩的0应助lk采纳,获得10
3秒前
una完成签到 ,获得积分10
3秒前
聪明的bala给聪明的bala的求助进行了留言
3秒前
zsyhcl应助夏小胖采纳,获得10
3秒前
4秒前
默幻弦发布了新的文献求助10
4秒前
俊俊发布了新的文献求助20
4秒前
默默问芙发布了新的文献求助30
5秒前
wanci应助种花家的狗狗采纳,获得10
5秒前
李喵喵发布了新的文献求助30
5秒前
5秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
5秒前
doctorw发布了新的文献求助10
6秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
7秒前
任寒松发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
宅了五百年完成签到,获得积分10
8秒前
李健的小迷弟应助Tengami采纳,获得40
8秒前
boltos完成签到,获得积分20
9秒前
深情安青应助无敌小宽哥采纳,获得10
9秒前
9秒前
默存完成签到,获得积分10
9秒前
奋斗水香发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
高分求助中
2025-2031全球及中国金刚石触媒粉行业研究及十五五规划分析报告 12000
(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
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1000
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 1000
Russian Foreign Policy: Change and Continuity 800
Qualitative Data Analysis with NVivo By Jenine Beekhuyzen, Pat Bazeley · 2024 800
Advanced Memory Technology: Functional Materials and Devices 700
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 5693193
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5091453
关于积分的说明 15210744
捐赠科研通 4850188
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2601603
邀请新用户注册赠送积分活动 1553417
关于科研通互助平台的介绍 1511406