Actualizing a High-Energy Bipolar-Stacked Solid-State Battery with Low-Cost Mechanically Robust Nylon Mesh-Reinforced Composite Polymer Electrolyte Membranes

材料科学 电解质 阳极 电池(电) 聚合物 复合材料 电极 化学工程 化学 功率(物理) 物理 物理化学 量子力学 生物 工程类 遗传学
作者
Chao Xu,Yujie Jiang,Kang Xu,Zhihong Chen,Chang Wan-ying,Nannan Cen,Jiaxi Ni,Rui Xu,Yuedong Huang,Patimai Abulaiti,Ayizulamu Tuohetimaiti,Chiu‐Chun Lai,Chengxin Peng
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:14 (2): 2805-2816 被引量:4
标识
DOI:10.1021/acsami.1c20480
摘要

To meet the rapidly growing and diversified demand for energy storage, advanced rechargeable batteries with high-performance materials and efficient battery configuration are widely being exploited and developed. Bipolar-stacked electrode coupling with solid-state electrolytes enables achieving batteries with high output voltage, high energy density, and simple components. Here, a polymer electrolyte membrane is designed with polyethylene oxide containing bis(trifluoromethanesulfonyl)-imide as the electrolyte, succinonitrile as the plasticizer, and nylon mesh as a reinforcement for the bipolar-stacked battery. The as-prepared nylon mesh-reinforced polymer electrolyte membrane shows advantageous features, that is, excellent ionic conductivity (3.38 × 10-4 S cm-1) at room temperature, low interface impedance, and good tolerance against the expansion caused by the plating/stripping of the Li anode and the electrode upon cycling. When used as a polymer electrolyte membrane in the bipolar-stacked battery, the LiFePO4(LFP)-Li4Ti5O12(LTO) cell with three cells connected in series delivers a higher discharge voltage (5.4 V) and a volumetric energy density (0.328 mW h cm-3), nearly 3 times as much as that of the LFP-LTO battery. In addition, LiFePO4-Li pouch cells using the polymer electrolyte membrane can sustain the abuse tests including bending, cutting, and nail penetration well. These results pave a new avenue to develop high-performance polymer electrolyte membranes and allow for the design of high-voltage and volumetric energy density bipolar-stacked batteries.
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
xiaojcom完成签到,获得积分10
3秒前
雨夜星空应助大脸猫采纳,获得10
8秒前
优美的明辉完成签到 ,获得积分10
8秒前
风趣的小甜瓜完成签到,获得积分10
8秒前
liuchuck完成签到 ,获得积分10
9秒前
于芋菊完成签到,获得积分0
11秒前
陶醉的诗双完成签到,获得积分20
13秒前
Aslan2024完成签到,获得积分10
14秒前
qujunming完成签到 ,获得积分10
14秒前
liuzengzhang666完成签到,获得积分10
15秒前
纯真寄文完成签到 ,获得积分10
15秒前
bluehand完成签到,获得积分10
17秒前
故意的怜晴完成签到 ,获得积分10
18秒前
paul完成签到,获得积分10
19秒前
科研通AI2S应助小芋头采纳,获得10
21秒前
小超人到海底捉虫完成签到,获得积分10
21秒前
gaogaogao完成签到 ,获得积分10
22秒前
彭于彦祖应助科研通管家采纳,获得20
23秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
jyy应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
PXD1986356457完成签到,获得积分20
25秒前
答案。完成签到 ,获得积分10
26秒前
于芋菊发布了新的文献求助10
29秒前
优雅的凝阳完成签到 ,获得积分10
30秒前
土豆拌大茄子完成签到 ,获得积分10
30秒前
派大星完成签到,获得积分10
31秒前
toosweet完成签到 ,获得积分10
31秒前
清爽的冰安完成签到 ,获得积分10
32秒前
锋feng完成签到 ,获得积分10
32秒前
33秒前
靜心完成签到 ,获得积分10
33秒前
zyf完成签到,获得积分10
34秒前
活泼的似狮完成签到,获得积分10
34秒前
科研小天才完成签到,获得积分10
35秒前
Joeswith完成签到,获得积分10
36秒前
学术疯子发布了新的文献求助200
37秒前
叶叶完成签到,获得积分10
39秒前
敏感元正完成签到,获得积分10
40秒前
高分求助中
BIOLOGY OF NON-CHORDATES 1000
进口的时尚——14世纪东方丝绸与意大利艺术 Imported Fashion:Oriental Silks and Italian Arts in the 14th Century 800
Autoregulatory progressive resistance exercise: linear versus a velocity-based flexible model 550
Zeitschrift für Orient-Archäologie 500
The Collected Works of Jeremy Bentham: Rights, Representation, and Reform: Nonsense upon Stilts and Other Writings on the French Revolution 320
Play from birth to twelve: Contexts, perspectives, and meanings – 3rd Edition 300
Pediatric Nurse Telephone Triage 300
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 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3350061
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2975895
关于积分的说明 8671911
捐赠科研通 2657014
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1454824
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 673517
邀请新用户注册赠送积分活动 663979