A Thin and Ultrahigh‐Ionic‐Conductivity Composite Electrolyte With 3D Aramid Nanofiber Networks Toward Ambient‐Temperature Lithium Metal Batteries

材料科学 电解质 离子电导率 电导率 复合数 化学工程 纳米纤维 离子键合 无机化学 电极 离子 物理化学 复合材料 有机化学 化学 工程类
作者
Dongmei Zhang,Xianglong Meng,Wendi Zhang,Jinshan Mo,Qian Zhao,Baoyi Wang,Qianxiao Fan,Lehao Liu,Tianrong Yang,Yilong Jin,Rongmin Zhou,Mengxuan Zhang,Meicheng Li
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/aenm.202403565
摘要

Abstract The low ambient‐temperature ionic conductivity and undesired compatibility with electrode materials are hindering the practical application of solid‐state electrolytes in high‐safety and high‐energy‐density lithium metal batteries. Herein, an ultrahigh ionic conductivity composite electrolyte is prepared by introducing a 3D aramid nanofiber (ANF) framework in succinonitrile (SN)‐lithium bis (trifluoromethylsulphonyl) imide (LiTFSI) electrolytes. Theoretical calculations and experimental characterizations reveal that the ANF framework‐based composite electrolyte (CPE) has dual fast‐ion pathways: one Li + pathway along the 3D ANF frameworks with the coordination interaction between the amide groups and Li + (especially Li + pathway between SN and ANF), and another Li + pathway along the SN molecules in the form of Li(SN) x + cluster. Meanwhile, the hydrogen bonding interaction between the –NH groups of the ANF and the cyano groups of SN captures the free SN molecules, improving the chemical compatibility with Li metal. The well‐designed CPE membrane with a small thickness of 24 µm exhibits a high Li + conductivity of 1.69 × 10 −3 S cm −1 . Notably, the Li|CPE|LiFePO 4 cell shows a long cycle life at 30 °C (0.5 C, >300 cycles, a capacity retention of 94.3%). The all‐solid‐state Li||LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 battery with an ultrahigh active mass loading of 20 mg cm −2 also displays excellent cycle performance.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
就是躺完成签到 ,获得积分10
刚刚
2秒前
金桔希子完成签到,获得积分10
3秒前
taoxz521完成签到 ,获得积分10
3秒前
高级后勤完成签到,获得积分10
3秒前
Amon完成签到 ,获得积分10
4秒前
Liziqi823完成签到,获得积分10
4秒前
Silence完成签到,获得积分0
6秒前
无味完成签到,获得积分10
6秒前
香蕉觅云应助akihi采纳,获得10
6秒前
开心祯祯完成签到,获得积分10
6秒前
Deerlu完成签到,获得积分10
7秒前
秦时明月完成签到,获得积分10
10秒前
LXx完成签到 ,获得积分10
10秒前
深情千雁完成签到,获得积分10
11秒前
巴山郎完成签到,获得积分10
11秒前
guo完成签到 ,获得积分10
11秒前
大模型应助洁净斑马采纳,获得10
13秒前
dorothy_meng完成签到,获得积分10
13秒前
所所应助拼搏的小鱼采纳,获得10
15秒前
略略略完成签到 ,获得积分10
16秒前
17秒前
虚幻元风完成签到 ,获得积分10
17秒前
哦吼完成签到,获得积分20
17秒前
研友_LkD29n完成签到 ,获得积分10
17秒前
无语的断缘完成签到,获得积分10
18秒前
森森完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
哦吼发布了新的文献求助10
21秒前
旺仔完成签到,获得积分10
21秒前
Brian完成签到,获得积分10
22秒前
23秒前
斯文败类应助huyz采纳,获得10
23秒前
24秒前
笨笨凡松完成签到 ,获得积分10
24秒前
既然寄了,那就开摆完成签到 ,获得积分10
25秒前
高大绝义完成签到,获得积分10
25秒前
洁净斑马发布了新的文献求助10
25秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
27秒前
Sunrise完成签到,获得积分10
27秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Coking simulation aids on-stream time 450
北师大毕业论文 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 390
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 360
Novel Preparation of Chitin Nanocrystals by H2SO4 and H3PO4 Hydrolysis Followed by High-Pressure Water Jet Treatments 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 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 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4015737
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3555681
关于积分的说明 11318391
捐赠科研通 3288879
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1812301
邀请新用户注册赠送积分活动 887882
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 812027