A Practical Polymer Electrolyte for Lithium and Sodium Batteries: Poly(pentyl malonate)

锂(药物) 电解质 电化学 环氧乙烷 限制电流 聚合物 无机化学 化学 材料科学 化学工程 高分子化学 共聚物 电极 物理化学 复合材料 内分泌学 工程类 医学
作者
Xiaopeng Yu,Zach J. Hoffman,Jaeyong Lee,Chao Fang,Lily A. Gido,Vivaan Patel,Hany Basam Eitouni,Rui Wang,Nitash P. Balsara
出处
期刊:ACS energy letters [American Chemical Society]
卷期号:7 (11): 3791-3797 被引量:21
标识
DOI:10.1021/acsenergylett.2c02128
摘要

The rate at which rechargeable batteries can be charged and discharged depends primarily on ion transport between the electrodes. This is governed by the limiting current and electrochemical stability of the electrolyte. To our knowledge, the limiting current values of all dry polymer electrolytes in the literature are either not reported or lower than that of the benchmark polymer electrolyte comprising poly(ethylene oxide) (PEO) and lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide (LiTFSI). We describe the synthesis and characterization of a new polymer electrolyte, poly(pentyl malonate) (PPM). The length-normalized limiting current of PPM/LiTFSI in lithium-polymer-lithium symmetric cells is about a factor of 2.8 higher than that of PEO/LiTFSI at the same salt concentration and temperature. This polymer also exhibits increased electrochemical stability at high potentials (up to 5 V against Li+/Li) relative to PEO. Promising preliminary data obtained in sodium-polymer-sodium symmetric cells is also presented.
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