Hexagonal Boron Nitride Modulates Crystallinity and Charge Mobility in Poly(ethylene oxide)–NaNO3 Electrolytes

结晶度 离子电导率 材料科学 电解质 差示扫描量热法 电导率 介电谱 离子键合 环氧乙烷 聚合物 化学工程 无机化学 电化学 离子 化学 复合材料 物理化学 有机化学 共聚物 物理 电极 工程类 热力学
作者
Shreyas Pathreeker,C A Snyder,George Papamokos,Russell J. Composto
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry C [American Chemical Society]
卷期号:128 (1): 38-49 被引量:2
标识
DOI:10.1021/acs.jpcc.3c06455
摘要

Composite solid polymer electrolytes (CSPEs) for solid-state sodium (Na) batteries are attractive due to their high modulus, good mechanical properties, and overall safety relative to liquid electrolytes. Important CSPE properties, such as crystallinity and ionic conductivity, are closely tied to the physicochemical characteristics of the filler material. In this work, we investigate how 2D hexagonal boron nitride (2D h-BN) flakes influence polymer crystallinity and ionic conductivity in poly(ethylene oxide) (PEO)-based CSPEs for Na-ion conduction using NaNO3 as a model salt. Using X-ray diffraction (XRD), differential scanning calorimetry (DSC), and electrochemical impedance spectroscopy (EIS), we find that polymer crystallinity increases in the presence of the h-BN flakes, whereas the total ionic conductivity decreases relative to h-BN-free samples. Quantum mechanical DFT calculations reveal the ability of h-BN to bind with both ions of the dissociated salt, more strongly so with the Na+ cation, which has hitherto not been reported in the context of Na-based polymer electrolytes. The combined experimental and computational efforts in this work provide key physical insights into the importance of filler geometry and chemical characteristics (i.e., Lewis acidity and Lewis basicity) in the design of CSPEs for Na-ion conduction.

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
自信雅琴发布了新的文献求助10
1秒前
生命科学完成签到 ,获得积分10
3秒前
Piang完成签到,获得积分10
4秒前
joshar发布了新的文献求助10
7秒前
Whispers完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
Orange应助xlli00采纳,获得10
9秒前
研友_VZG7GZ应助vail11采纳,获得10
10秒前
11秒前
11秒前
nn完成签到,获得积分10
11秒前
Rookie发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
13秒前
Leozheng发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
xx发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
lizishu应助Foremelon采纳,获得20
15秒前
16秒前
英俊的铭应助猪猪hero采纳,获得10
17秒前
q6157完成签到,获得积分10
17秒前
ghmghm9910发布了新的文献求助200
17秒前
深情安青应助任可可名采纳,获得10
18秒前
精明金毛应助白云千载采纳,获得10
19秒前
19秒前
20秒前
迅速大山发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
21秒前
23秒前
23秒前
something完成签到,获得积分10
24秒前
123发布了新的文献求助10
24秒前
轻松盼雁完成签到,获得积分10
24秒前
bkagyin应助瀼瀼采纳,获得10
25秒前
26秒前
immm发布了新的文献求助40
26秒前
所所应助猪猪hero采纳,获得10
26秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
Prescott's Microbiology: 2026 Release ISE 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
Cronologia da história de Macau 5000
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 1000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7151499
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8797120
关于积分的说明 18591153
捐赠科研通 6749175
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3159782
关于科研通互助平台的介绍 2292730
邀请新用户注册赠送积分活动 2134456