Organic–Inorganic Composite Electrolytes Optimized with Fluoroethylene Carbonate Additive for Quasi-Solid-State Lithium-Metal Batteries

材料科学 电解质 离子电导率 过电位 电导率 锂(药物) 化学工程 碳酸乙烯酯 复合数 电池(电) 环氧乙烷 氧化物 离子键合 无机化学 离子 电极 复合材料 电化学 有机化学 冶金 聚合物 物理化学 化学 医学 功率(物理) 物理 共聚物 工程类 内分泌学 量子力学
作者
Shuai Li,Guochen Sun,Meng He,Hong Li
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:14 (18): 20962-20971 被引量:25
标识
DOI:10.1021/acsami.2c02038
摘要

Composite solid electrolytes (CSEs) are considered crucial materials for next-generation solid-state lithium batteries with high energy density and reliable safety, and they make full use of the advantages of both organic and inorganic solid-state electrolytes. However, few CSEs have sufficiently high ionic conductivity at room temperature for practical applications. Here, a traditional CSE consisting of poly(ethylene oxide) (PEO) matrix and Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3 (LATP) fillers was optimized by introducing a fluoroethylene carbonate (FEC) additive, resulting in an improved high ionic conductivity of 1.99 × 10-4 S cm-1 at 30 °C. The symmetric Li||Li cell assembled with the optimized CSE exhibited a low overpotential and a good cycling stability of more than 1500 h at room temperature. Moreover, the Li||LiFePO4 battery with the optimized CSE delivered a discharge capacity of 132 mAh g-1 at 0.2 C after 300 cycles at room temperature. Comparisons between the LATP-containing CSE and control electrolytes indicated that the enhanced ion conductivity of the former resulted from the synergistic effect of LATP and FEC. Comprehensive characterizations and DFT calculations suggest that with the presence of LATP, FEC additives in the precursor could transform into some other species in the preparation process of CSE. It is believed that these FEC-derived species improve the ion conductivity of the CSEs. The results reported here may open up new approaches to developing composite electrolytes with high ionic conductivity at room temperature by introducing organic additives in the precursor and converting them into species that facilitate ion conduction in the CSE preparation process.
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
沐以完成签到,获得积分10
刚刚
在水一方应助单纯的思松采纳,获得10
刚刚
刚刚
1秒前
daisy发布了新的文献求助30
1秒前
哒哒发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
fang发布了新的文献求助10
3秒前
小鱼完成签到 ,获得积分10
5秒前
简单的银耳汤完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
9秒前
9秒前
清爽的一笑完成签到,获得积分20
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
空巢小黄人完成签到,获得积分10
11秒前
13秒前
13秒前
13秒前
nnbifasci完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
哒哒完成签到 ,获得积分10
15秒前
15秒前
欣慰的茉莉完成签到 ,获得积分10
15秒前
16秒前
快乐太英完成签到 ,获得积分10
16秒前
17秒前
008完成签到,获得积分10
17秒前
huanggyan发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
元谷雪发布了新的文献求助10
20秒前
李敏之完成签到 ,获得积分10
20秒前
21秒前
luoshikun完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
学术老6完成签到 ,获得积分10
22秒前
最好关注了科研通微信公众号
22秒前
托尔斯泰发布了新的文献求助10
22秒前
高分求助中
Licensing Deals in Pharmaceuticals 2019-2024 3000
Cognitive Paradigms in Knowledge Organisation 2000
Effect of reactor temperature on FCC yield 2000
Introduction to Spectroscopic Ellipsometry of Thin Film Materials Instrumentation, Data Analysis, and Applications 1200
How Maoism Was Made: Reconstructing China, 1949-1965 800
Medical technology industry in China 600
ANSYS Workbench基础教程与实例详解 510
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 3312139
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2944769
关于积分的说明 8521299
捐赠科研通 2620463
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1432849
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 664797
邀请新用户注册赠送积分活动 650115