Rational Design of Hierarchical “Ceramic‐in‐Polymer” and “Polymer‐in‐Ceramic” Electrolytes for Dendrite‐Free Solid‐State Batteries

材料科学 电解质 枝晶(数学) 陶瓷 聚合物 快离子导体 复合数 化学工程 复合材料 离子电导率 纳米技术 电极 物理化学 工程类 化学 数学 几何学
作者
Hanyu Huo,Yue Chen,Jing Luo,Xiaofei Yang,Xiangxin Guo,Xueliang Sun
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:9 (17) 被引量:571
标识
DOI:10.1002/aenm.201804004
摘要

Abstract Solid polymer electrolytes as one of the promising solid‐state electrolytes have received extensive attention due to their excellent flexibility. However, the issues of lithium (Li) dendrite growth still hinder their practical applications in solid‐state batteries (SSBs). Herein, composite electrolytes from “ceramic‐in‐polymer” (CIP) to “polymer‐in‐ceramic” (PIC) with different sizes of garnet particles are investigated for their effectiveness in dendrite suppression. While the CIP electrolyte with 20 vol% 200 nm Li 6.4 La 3 Zr 1.4 Ta 0.6 O 12 (LLZTO) particles (CIP‐200 nm) exhibits the highest ionic conductivity of 1.6 × 10 −4 S cm −1 at 30 °C and excellent flexibility, the PIC electrolyte with 80 vol% 5 µm LLZTO (PIC‐5 µm) shows the highest tensile strength of 12.7 MPa. A sandwich‐type composite electrolyte (SCE) with hierarchical garnet particles (a PIC‐5 µm interlayer sandwiched between two CIP‐200 nm thin layers) is constructed to simultaneously achieve dendrite suppression and excellent interfacial contact with Li metal. The SCE enables highly stable Li plating/stripping cycling for over 400 h at 0.2 mA cm −2 at 30 °C. The LiFePO 4 /SCE/Li cells also demonstrate excellent cycle performance at room temperature. Fabricating sandwich‐type composite electrolytes with hierarchical filler designs can be an effective strategy to achieve dendrite‐free SSBs with high performance and high safety at room temperature.
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
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
haoran完成签到,获得积分10
刚刚
MOOTEA完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
1秒前
xinyuwang发布了新的文献求助10
1秒前
Copyright应助冷艳代萱采纳,获得10
1秒前
Bruce发布了新的文献求助10
1秒前
所所应助zeroayanami0采纳,获得10
2秒前
delect完成签到,获得积分10
2秒前
思源应助MOOTEA采纳,获得10
3秒前
riooo给riooo的求助进行了留言
3秒前
4秒前
奋斗雨灵完成签到,获得积分10
4秒前
书羽发布了新的文献求助30
5秒前
糟糕的铁锤给chenxiaoang的求助进行了留言
5秒前
5秒前
sissya关注了科研通微信公众号
5秒前
7秒前
忧虑的代容完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
星星完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
9秒前
qtr完成签到 ,获得积分10
9秒前
能干筝发布了新的文献求助10
9秒前
李健应助9922采纳,获得10
11秒前
清秀的鼠标完成签到,获得积分10
11秒前
今后应助贪玩语蓉采纳,获得10
11秒前
研友_VZG7GZ应助MOOTEA采纳,获得10
12秒前
12秒前
12秒前
菲菲发布了新的文献求助10
12秒前
鹤轩完成签到,获得积分10
13秒前
zeroayanami0发布了新的文献求助10
14秒前
英俊的铭应助勤恳的又亦采纳,获得10
15秒前
ding应助e746700020采纳,获得10
15秒前
巩志成发布了新的文献求助10
15秒前
鹤轩发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
17秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
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 7280312
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8901460
关于积分的说明 18828852
捐赠科研通 6952305
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3207336
关于科研通互助平台的介绍 2377633
邀请新用户注册赠送积分活动 2182399