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:30
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
Adler给Adler的求助进行了留言
1秒前
开放似狮完成签到,获得积分10
1秒前
小方发布了新的文献求助10
2秒前
林北完成签到 ,获得积分20
2秒前
小短腿飞行员完成签到,获得积分10
3秒前
haonanchen完成签到,获得积分10
4秒前
王慧琳完成签到 ,获得积分20
4秒前
沅水驿发布了新的文献求助10
5秒前
tang完成签到 ,获得积分10
5秒前
果果完成签到,获得积分20
7秒前
王磊完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
上官若男应助jsh采纳,获得10
10秒前
果果发布了新的文献求助30
10秒前
拿铁小笼包完成签到,获得积分10
11秒前
科研通AI6.2应助旧梦如烟采纳,获得10
13秒前
15秒前
15秒前
LL发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
16秒前
YeMa完成签到,获得积分10
17秒前
柚子发布了新的文献求助10
17秒前
丘比特应助pho采纳,获得30
18秒前
19秒前
19秒前
hhh完成签到,获得积分10
19秒前
靓丽翠琴发布了新的文献求助10
20秒前
jjj发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
朴BOSS发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
22秒前
情怀应助背后尔容采纳,获得10
22秒前
群青完成签到 ,获得积分10
23秒前
eryu25完成签到,获得积分10
23秒前
苯环完成签到,获得积分10
24秒前
25秒前
个性的乐曲完成签到,获得积分20
25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
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Periodic Report Summary 2 - AFTER (A Framework for electrical power sysTems vulnerability identification, dEfense and Restoration) 500
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 7319694
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8935327
关于积分的说明 18941893
捐赠科研通 6978245
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3214413
关于科研通互助平台的介绍 2382270
邀请新用户注册赠送积分活动 2193439