In situ catalytic polymerization of LiNO3-containing PDOL electrolytes for high-energy quasi-solid-state lithium metal batteries

电解质 锂(药物) 金属锂 催化作用 聚合 原位 材料科学 金属 能量密度 无机化学 原位聚合 化学工程 化学 电极 有机化学 工程物理 物理化学 聚合物 冶金 复合材料 物理 工程类 内分泌学 医学
作者
Wei Wang,Yanqiang Ma,Yaqing Wang,Xing He,Di Zhang,Zhaojin Li,Huilan Sun,Qujiang Sun,Bo Wang,Li‐Zhen Fan
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:484: 149757-149757 被引量:7
标识
DOI:10.1016/j.cej.2024.149757
摘要

1,3-Dioxolane (DOL) can be induced to form polymer electrolytes by in situ ring opening polymerization at Lewis acid salts. However, the presence of ion–dipole interactions between NO3− and DOL suppresses this polymerization behavior. Herein, we report that the use of Sc(OTf)3 as an initiator can well disrupt this ion–dipole interaction. The in situ ring-opening polymerization of DOL is achieved to form a LiNO3-modified polyDOL-based electrolyte. New mechanism of Li migration in polymer electrolytes have been revealed by molecular dynamics modeling and constructed molecular interface models. It is found that the electrolyte interior is affected by the ion–dipole interactions of Li+ by NO3−, which made it easier for Li+ to be released from the polar ether-oxygen ligands on the polymer chain for rapid migration, thus exhibiting an ionic conductivity of 1.8 mS cm−1 and tLi+ of 0.78. In addition, NO3− preempts the binding sites around Li+, improves the coordination environment, and prioritizes the formation of a kinetically stable anion-derivative interface, which effectively mitigates the interfacial side reactions between the electrodes and the electrolytes. As a result, the assembled solid-state Li||LiFePO4 cell exhibits an impressive 152.3 mAh/g discharge capacity at 0.5C and maintains 80.3 % of the capacity after 450 cycles at 50 °C. This work not only opens a new avenue for designing high-performance gel polymer electrolytes for more metal-based batteries, but also provides valuable insights into understanding the ion migration mechanism.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
小蚂蚁完成签到 ,获得积分10
1秒前
chenren完成签到,获得积分10
1秒前
jiangmj1990发布了新的文献求助10
3秒前
深情安青应助wdufhgk采纳,获得10
3秒前
背后凡灵完成签到,获得积分20
4秒前
善学以致用应助占听兰采纳,获得10
5秒前
dd完成签到,获得积分20
7秒前
可爱的函函应助acutelily采纳,获得10
11秒前
pb完成签到 ,获得积分10
12秒前
FODCOC完成签到,获得积分10
12秒前
小五发布了新的文献求助20
13秒前
DY完成签到,获得积分10
14秒前
16秒前
玖念完成签到,获得积分10
16秒前
optical发布了新的文献求助10
16秒前
平淡的妙松关注了科研通微信公众号
19秒前
kyJYbs发布了新的文献求助10
20秒前
Jun发布了新的文献求助30
20秒前
21秒前
甜蜜的笑白完成签到,获得积分10
22秒前
嘉心糖应助faye采纳,获得20
23秒前
芋圆完成签到,获得积分20
24秒前
胖儿完成签到,获得积分20
24秒前
25秒前
25秒前
纯真冰蝶发布了新的文献求助10
26秒前
Yjj发布了新的文献求助10
27秒前
29秒前
大模型应助holo采纳,获得10
29秒前
E1Tapado发布了新的文献求助10
29秒前
30秒前
30秒前
33秒前
甜蜜向梦完成签到 ,获得积分10
34秒前
34秒前
执着的听安完成签到,获得积分10
35秒前
慕青应助纯真冰蝶采纳,获得10
35秒前
mouxq发布了新的文献求助10
35秒前
lu发布了新的文献求助10
36秒前
有魅力落雁完成签到 ,获得积分10
36秒前
高分求助中
Lire en communiste 1000
Ore genesis in the Zambian Copperbelt with particular reference to the northern sector of the Chambishi basin 800
Becoming: An Introduction to Jung's Concept of Individuation 600
中国氢能技术发展路线图研究 500
Communist propaganda: a fact book, 1957-1958 500
Briefe aus Shanghai 1946‒1952 (Dokumente eines Kulturschocks) 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 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 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3168340
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2819684
关于积分的说明 7927447
捐赠科研通 2479569
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1320994
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 632925
版权声明 602460