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
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
tao驳回了beidou应助
1秒前
1秒前
世纪飞虎发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
4秒前
4秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
港岛妹妹应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
6秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
骏驰天下发布了新的文献求助30
7秒前
李大白完成签到 ,获得积分10
8秒前
开朗的课完成签到,获得积分20
8秒前
12rcli发布了新的文献求助30
10秒前
12秒前
小马甲应助XIN采纳,获得10
12秒前
共享精神应助骏驰天下采纳,获得10
14秒前
西番雅发布了新的文献求助10
15秒前
12rcli完成签到,获得积分10
17秒前
天Q完成签到,获得积分10
17秒前
博修发布了新的文献求助10
17秒前
XCHI完成签到 ,获得积分10
19秒前
21秒前
英俊的幼荷完成签到,获得积分10
23秒前
Owen应助博修采纳,获得10
23秒前
疯狂的蛋挞完成签到,获得积分10
24秒前
整齐的一手完成签到,获得积分10
28秒前
星辰大海应助bao采纳,获得10
31秒前
33秒前
33秒前
萌新完成签到,获得积分10
33秒前
36秒前
丘比特应助CCCCCC1997采纳,获得10
36秒前
愉快问枫应助忆往昔采纳,获得10
37秒前
春儿发布了新的文献求助20
37秒前
张英俊发布了新的文献求助10
41秒前
希望天下0贩的0应助JL采纳,获得10
42秒前
zzz发布了新的文献求助10
43秒前
高分求助中
Rock-Forming Minerals, Volume 3C, Sheet Silicates: Clay Minerals 2000
The late Devonian Standard Conodont Zonation 2000
Nickel superalloy market size, share, growth, trends, and forecast 2023-2030 2000
The Lali Section: An Excellent Reference Section for Upper - Devonian in South China 1500
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 910
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 800
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 800
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 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3262680
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2903319
关于积分的说明 8324818
捐赠科研通 2573399
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1398249
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 654044
邀请新用户注册赠送积分活动 632642