In Situ Network Electrolyte Based on a Functional Polymerized Ionic Liquid with High Conductivity toward Lithium Metal Batteries

电解质 电化学窗口 锂(药物) 电化学 电导率 离子液体 离子电导率 材料科学 法拉第效率 快离子导体 离子键合 化学工程 无机化学 离子 电极 化学 物理化学 有机化学 工程类 内分泌学 医学 催化作用
作者
Yifan Sha,Tianhao Yu,Tao Dong,Xing‐Long Wu,Haoyu Tao,Haitao Zhang
出处
期刊:ACS applied energy materials [American Chemical Society]
卷期号:4 (12): 14755-14765 被引量:28
标识
DOI:10.1021/acsaem.1c03443
摘要

A solid-state electrolyte has attracted great interest on energy storage and conversion, especially for lithium metal batteries (LMBs). However, its practical application is limited by poor ionic conductivity at room temperature and dendrite formation. Herein, a polymerized ionic liquid (PIL)-based solid electrolyte with the structure of a semi-interpenetrating polymer network is designed to enhance the ionic conductivity for LMBs. A one-step in situ cross-link [Vmim1O2][TFSI] is introduced in the poly(vinylidene fluoride)–hexafluoropropylene matrix to fabricate the electrolyte. The obtained solid electrolyte exhibits a high ionic conductivity (1.06 × 10–3 S cm–1 at 25 °C) and a wide electrochemical window (5.50 V vs Li/Li+). The assembled lithium symmetrical cell can maintain a stable voltage range over 1000 h, and the mechanism is confirmed by density functional theory calculations. The employed MD simulations indicate a coordination of the TFSI– anion with both Li+ and the polycation in different systems and demonstrate the feasibility of the Li+ transport improvement based on the PIL. Li/LiFePO4 batteries also show good cycle performance whose reversible capacity is about 153.7 mA h g–1 with 96.53% Coulombic efficiency at 0.1 C and 25 °C. This research shows that this PIL-based solid electrolyte possessed broad application for next-generation LMBs.

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
感动的凉面完成签到 ,获得积分10
1秒前
亚男君完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
3秒前
小二郎应助yyyy采纳,获得10
3秒前
3秒前
闲闲发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
6秒前
李凤发布了新的文献求助10
6秒前
Anoko发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
小初发布了新的文献求助10
7秒前
研友_VZG7GZ应助hoh采纳,获得10
8秒前
ananbaobei发布了新的文献求助10
8秒前
飘逸果汁完成签到,获得积分10
9秒前
summer完成签到,获得积分10
9秒前
尹尹尹发布了新的文献求助10
9秒前
PhDL1发布了新的文献求助10
10秒前
安静店员发布了新的文献求助10
10秒前
内向东蒽完成签到 ,获得积分10
10秒前
悦耳的怀寒应助纤云采纳,获得10
11秒前
Kao应助纤云采纳,获得10
11秒前
12秒前
12秒前
李凤完成签到,获得积分20
14秒前
WATCH发布了新的文献求助10
14秒前
zzxxhh应助千屿采纳,获得30
14秒前
15秒前
一去发布了新的文献求助10
16秒前
溺爱王楚钦完成签到,获得积分10
17秒前
酷炫灵安发布了新的文献求助10
18秒前
比巴卜完成签到,获得积分10
18秒前
yyyy发布了新的文献求助10
19秒前
在水一方应助Wyatt采纳,获得10
19秒前
21秒前
干雅柏发布了新的文献求助10
21秒前
molihuakai应助一去采纳,获得10
22秒前
柯语雪发布了新的文献求助10
22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
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
Petrology and Plate Tectonics 800
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 540
Trees of tropical Asia : an illustrated guide to diversity 500
Materials Informatics Molecules, Crystals and Beyond A volume in Acta Materialia Book Series 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7051442
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8716099
关于积分的说明 18454520
捐赠科研通 6569232
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3120232
关于科研通互助平台的介绍 2208628
邀请新用户注册赠送积分活动 2095819