Amorphous silicon nitride induced high dielectric constant toward long-life solid lithium metal battery

材料科学 电介质 无定形固体 金属锂 氮化物 高-κ电介质 锂(药物) 金属 氮化硅 电池(电) 工程物理 纳米技术 冶金 光电子学 结晶学 化学 功率(物理) 内分泌学 量子力学 工程类 物理 图层(电子) 医学
作者
Cheng Hang,Dinggen Li,Bo Xu,Ying Wei,Haonan Wang,Bowen Jiang,Xueting Liu,Henghui Xu,Yunhui Huang
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier]
卷期号:53: 305-314 被引量:34
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2022.09.003
摘要

Solid polymer electrolytes are the most promising solid electrolytes due to their mechanical flexibility and manufacturing scalability. However, the low lithium-ion transference number and battery failure with detrimental dendrites growth inhibit its commercial application in solid-state batteries. Here amorphous silicon nitride with high permittivity was introduced to both restrain the anion motion and screen the electric potential under external electric field, by which the lithium-ion transference number was improved and the dendrite growth was inhibited significantly. The symmetric Li//Li cell paired with this solid polymer electrolyte exhibits a high lithium-ion transference number of 0.53, with excellent lithium plating/stripping capability at high current density of 1.0 mA cm −2 over 250 h at room temperature. The practical application of this solid polymer electrolyte is verified by the capacity retention of 86.5% over 500 cycles and 70.5% even after 1000 cycles at room temperature with Li//LiFePO 4 pouch cell at 1C. The fire retardant of this solid polymer electrolyte is demonstrated by an excellent self-extinguish behavior (<1 seconds) in the flame test. Additionally, this solid polymer electrolyte system presents an effective strategy for enhancing anode interfacial stability for other battery systems. Amorphous silicon nitride with high dielectric constant enhances the uniform lithium electrodeposition by screening electric potential at high current density. The reduction product from the in-situ reaction between lithium anode and silicon nitride is beneficial to interfacial chemistry, especially the in-situ formed LiSi 2 N 3 shows a better Li + migration pathway across the inorganic-rich SEI layer.
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
请输入昵称完成签到 ,获得积分10
1秒前
执着的导师应助无奈安双采纳,获得10
1秒前
小二郎应助yy采纳,获得10
1秒前
迅速白开水完成签到,获得积分10
1秒前
烟花应助ZHH采纳,获得10
2秒前
2秒前
4秒前
Bminor完成签到,获得积分10
4秒前
wzdxmt发布了新的文献求助10
4秒前
beizi完成签到,获得积分10
6秒前
yy完成签到,获得积分10
7秒前
楠楠DAYTOY完成签到,获得积分10
8秒前
风中的小鸽子完成签到 ,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
lucky完成签到,获得积分10
10秒前
不是哥们发布了新的文献求助10
11秒前
郑浩完成签到,获得积分10
13秒前
老福贵儿完成签到,获得积分0
15秒前
甜甜圈发布了新的文献求助30
16秒前
梓zz完成签到,获得积分20
18秒前
阿浩完成签到,获得积分10
19秒前
wangwudeafa完成签到 ,获得积分10
20秒前
ZR14124完成签到,获得积分10
23秒前
czt完成签到,获得积分10
24秒前
阿达完成签到 ,获得积分10
25秒前
Seven完成签到 ,获得积分10
25秒前
小事完成签到 ,获得积分0
26秒前
nqterysc完成签到,获得积分10
27秒前
怕孤单的易形完成签到,获得积分10
27秒前
莴苣完成签到,获得积分10
27秒前
CHAUSU完成签到,获得积分10
29秒前
wch完成签到,获得积分10
29秒前
30秒前
figure完成签到 ,获得积分10
32秒前
34秒前
Sophia发布了新的文献求助10
34秒前
CHUNQ完成签到,获得积分10
34秒前
大力的灵雁举报郑旭辉求助涉嫌违规
35秒前
研友Bn完成签到 ,获得积分10
35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
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Social Cognition: Understanding People and Events 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6028728
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7694817
关于积分的说明 16187599
捐赠科研通 5175907
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2769817
邀请新用户注册赠送积分活动 1753209
关于科研通互助平台的介绍 1638993