In Situ Gelation of a 1,3-Dioxolane Dual-Permeable Porous Tandem Framework with Excellent Interfacial Stability to Power Long-Cycling Solid-State Lithium Metal Batteries

材料科学 电解质 锂(药物) 金属锂 串联 自行车 多孔性 化学工程 原位 金属 对偶(语法数字) 固态 电极 纳米技术 复合材料 有机化学 工程物理 冶金 化学 艺术 文学类 考古 历史 内分泌学 工程类 物理化学 医学
作者
Zhengpeng Song,Haotong Li,Fei Zheng,Husitu Lin,Jing Liu,Wei Liu,Guohua Sun,Xia Tao
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:15 (29): 35280-35289 被引量:10
标识
DOI:10.1021/acsami.3c06511
摘要

Ceramic Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3 (LATP) with high ionic conductivity and stability in ambient atmosphere is considered to be potent as a solid-state electrolyte of solid-state lithium metal batteries (SSLMBs), but its huge interfacial impedance with electrodes and the unwanted Ti4+-mediated reduction reaction caused by the lithium (Li) metal anode greatly limit its application in LMBs. Herein, a composite polymer electrolyte (CPET) was integrated by in situ gelation of dual-permeable 1, 3-dioxolane (DOL) in the tandem framework composed of the commercial cellulose membrane TF4030 and a porous three-dimensional (3D) skeleton-structured LATP. The in situ gelled DOL anchored in the tandem framework ensured nice interfacial contact between the as-prepared CPET and electrodes. The introduction of the porous 3D LATP endowed CPET the increased lithium-ion migration number (tLi+) of 0.70, a wide electrochemical stability window (ESW) of 4.86 V, and a high ionic conductivity of 1.16 × 10-4 S cm-1 at room temperature (RT). Meanwhile, the side reaction of the LATP/Li metal was adequately restrained by inserting TF4030 between the porous LATP and Li anode. Profiting from the superb interfacial stability and the enhanced ionic transport capacity of CPET, Li/Li batteries based on the optimal CPET (CPET2) cycled over 2000 h at 20∼30 °C smoothly. Moreover, solid-state LiFePO4 (LFP)/Li with CPET2 exhibited excellent electrochemical performance with a capacity retention ratio of 72.2% after 400 cycles at 0.5C. This work offers an integrated strategy to guide the fabrication of a highly conductive solid electrolyte and a stable interface design for high-performance SSLMBs.
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
Yichen完成签到,获得积分10
刚刚
suu完成签到,获得积分10
刚刚
kiki发布了新的文献求助10
刚刚
蛋蛋完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
青雉呀完成签到 ,获得积分10
1秒前
2秒前
殷勤的紫槐的应助被hohhhax采纳,获得300
2秒前
甲甲完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
科研通AI6.4的应助被虚心冰之采纳,获得10
3秒前
3秒前
3秒前
超级欧皇的好宝宝完成签到,获得积分10
3秒前
缥缈羞花发布了新的文献求助10
4秒前
xx完成签到,获得积分20
4秒前
大蛋完成签到,获得积分20
4秒前
意肆的应助被cxw陈祥薇采纳,获得10
4秒前
4秒前
5秒前
DEVIL完成签到,获得积分10
5秒前
开心千青完成签到,获得积分10
6秒前
大模型的应助被MAY采纳,获得10
6秒前
6秒前
俭朴尔白完成签到,获得积分10
6秒前
天天发布了新的文献求助10
6秒前
随机昵称发布了新的文献求助10
6秒前
Shuan完成签到,获得积分10
6秒前
乔木木完成签到,获得积分10
7秒前
gllllllllll发布了新的文献求助10
7秒前
miamikk完成签到 ,获得积分10
7秒前
英俊的铭的应助被Salut采纳,获得10
7秒前
顾矜的应助被金鱼采纳,获得10
7秒前
DDD发布了新的文献求助30
8秒前
8秒前
8秒前
9秒前
9秒前
CEN完成签到,获得积分10
9秒前
情怀的应助被yjx采纳,获得10
9秒前
高分求助中
(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
Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, 14 Volume Set, 2nd Edition(本书共14册,本求助8volume-14volume共7册,独立harcover版本,非网络版本e-EROS 版,不能网络版转化PDF或提取PDF) 2000
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 1000
Электротехническая система магнитожидкостной герметизации валов регулируемых электродвигателей 800
日本語と中国語及びチベット・ビルマ語の語源関連性に関する分析 800
Practical Manual of Forensic Psychophysiology: Methodology, Execution, and Fields of Application 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre 666
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 内科学 复合材料 催化作用 心理学 人工智能 细胞生物学 光电子学 无机化学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7959622
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9431737
关于积分的说明 21012080
捐赠科研通 7538844
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3370732
关于科研通互助平台的介绍 2506478
邀请新用户注册赠送积分活动 2402968