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/LiFePO 4 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
科岚完成签到 ,获得积分10
1秒前
yqhide完成签到,获得积分10
2秒前
sunihan完成签到 ,获得积分10
3秒前
Wy21完成签到 ,获得积分10
3秒前
5秒前
EE5577完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
夜雨完成签到,获得积分10
7秒前
0109完成签到,获得积分10
7秒前
SharonDu完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
谢谢大佬完成签到,获得积分10
12秒前
轩辕一笑完成签到,获得积分10
12秒前
俞孤风完成签到,获得积分10
12秒前
辛巴先生完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
是风动完成签到,获得积分10
13秒前
Rain完成签到,获得积分10
13秒前
TigerOvO应助满意函采纳,获得50
13秒前
谷粱诗云完成签到 ,获得积分10
15秒前
早安完成签到 ,获得积分10
16秒前
16秒前
pp完成签到,获得积分10
16秒前
dingyang41完成签到,获得积分10
17秒前
5552222完成签到,获得积分10
17秒前
负责的紫安完成签到 ,获得积分10
17秒前
Aoia完成签到,获得积分10
18秒前
Sun1c7发布了新的文献求助10
18秒前
面壁的章北海完成签到,获得积分10
19秒前
小城故事完成签到,获得积分10
20秒前
彭于晏应助杨111采纳,获得10
20秒前
21秒前
底壳完成签到,获得积分10
21秒前
满意函完成签到,获得积分10
23秒前
传奇3应助Sun1c7采纳,获得10
25秒前
感动的老虎完成签到,获得积分10
25秒前
无辜丹翠完成签到 ,获得积分10
26秒前
唠叨的谷秋完成签到,获得积分10
28秒前
ySX应助夏梓硕采纳,获得10
29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
Evidence Summary. Injection (subcutaneous):op- timal administration 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
Curating Socialism: A Handbook of International Art Exhibitions 1947-1989 530
Lengua e imagen en la comunicación digital 500
文献求助-中国李庄学术史 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 7474985
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9069712
关于积分的说明 19336541
捐赠科研通 7093733
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3246341
关于科研通互助平台的介绍 2415579
邀请新用户注册赠送积分活动 2231341