Negating the Interfacial Resistance between Solid and Liquid Electrolytes for Next-Generation Lithium Batteries

电解质 材料科学 化学工程 锂(药物) 电化学 阳极 相间 离子液体 快离子导体 阴极 溶剂化 纳米孔 离子 纳米技术 电极 有机化学 化学 物理化学 催化作用 遗传学 内分泌学 工程类 生物 医学
作者
J. Padmanabhan Vivek,Nina Meddings,Nuria Garcı́a-Aráez
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:14 (1): 633-646 被引量:8
标识
DOI:10.1021/acsami.1c17247
摘要

The combination of solid and liquid electrolytes enables the development of safe and high-energy batteries where the solid electrolyte acts as a protective barrier for a high-energy lithium metal anode, while the liquid electrolyte maintains facile electrochemical reactions with the cathode. However, the contact region between the solid and liquid electrolytes is associated with a very high resistance, which severely limits the specific energy that can be practically delivered. In this work, we demonstrate a suitable approach to virtually suppress such interfacial resistance. Using a NASICON-type solid electrolyte in a variety of liquid electrolytes (ethers, DMSO, acetonitrile, ionic liquids, etc.), we show that the addition of water as electrolyte additive decreases the interfacial resistance from >100 Ω cm2 to a negligible value (<5 Ω cm2). XPS measurements reveal that the composition of the solid-liquid electrolyte interphase is very similar in wet and dry liquid electrolytes, and thus the suppression of the associated resistance is tentatively ascribed to a plasticizer or preferential ion solvation effect of water, or to a change in the interphase morphology or porosity caused by water. Our simple estimates show that the improvement in the solid-liquid electrolyte interphase resistance observed here could translate to an enhancement of 15-22% in the practical energy density of a Li-S or Li-O2 battery and improvements in the roundtrip efficiency of 21-28 percentage points.
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
刚刚
机智向松发布了新的文献求助30
1秒前
Lucas应助行歌采纳,获得10
1秒前
科研通AI2S应助沉默烨霖采纳,获得10
3秒前
CodeCraft应助绿水菊采纳,获得10
4秒前
4秒前
文艺的炳完成签到 ,获得积分10
5秒前
liuxuwei发布了新的文献求助20
6秒前
6秒前
驿路梨花完成签到,获得积分10
6秒前
霸气的幼蓉关注了科研通微信公众号
7秒前
愉快铃铛给愉快铃铛的求助进行了留言
7秒前
8秒前
。。。发布了新的文献求助20
9秒前
科目三应助altman88采纳,获得10
10秒前
酷炫果汁完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
HangY发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
11秒前
李li发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
12秒前
斯文败类应助ldh采纳,获得10
12秒前
caramel完成签到,获得积分10
13秒前
萧水白应助菇菇吃不吃采纳,获得10
13秒前
14秒前
15秒前
15秒前
september发布了新的文献求助10
15秒前
静静发布了新的文献求助10
16秒前
hesongwen发布了新的文献求助10
17秒前
风中老三完成签到,获得积分10
18秒前
行歌发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
20秒前
Andrew发布了新的文献求助100
20秒前
levi发布了新的文献求助50
21秒前
大个应助迅哥采纳,获得10
22秒前
复杂的如冰完成签到,获得积分10
22秒前
高分求助中
The late Devonian Standard Conodont Zonation 2000
Nickel superalloy market size, share, growth, trends, and forecast 2023-2030 2000
The Lali Section: An Excellent Reference Section for Upper - Devonian in South China 1500
Smart but Scattered: The Revolutionary Executive Skills Approach to Helping Kids Reach Their Potential (第二版) 1000
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 830
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 800
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 800
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 3248024
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2891212
关于积分的说明 8266791
捐赠科研通 2559415
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1388257
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 650711
邀请新用户注册赠送积分活动 627641