Polycarbonate Copolymer Solid Electrolyte for Stable Cycling of a Li∥LiCoO2 Cell via In Situ Ultraviolet Irradiation

共聚物 电解质 材料科学 原位 辐照 紫外线 紫外线照射 化学工程 聚碳酸酯 聚合物 化学 电极 复合材料 物理化学 有机化学 光电子学 物理 核物理学 工程类
作者
Yonghao Huang,Zhangyating Xie,Weiya Zhu,Changyong Mo,Weishan Li,Youhao Liao
出处
期刊:ACS applied polymer materials [American Chemical Society]
卷期号:6 (7): 3624-3636 被引量:10
标识
DOI:10.1021/acsapm.3c02451
摘要

To solve the problems of narrow oxidation decomposition potential and low room temperature ionic conductivity of the traditional poly(ethylene oxide) (PEO)-based solid polymer electrolyte (SPE), a polycarbonate-based SPE is developed by facile in situ ultraviolet-irradiated polymerization for high-energy-density lithium metal batteries (LMBs). Since the weak complexation between carbonate groups and Li+-ions in the vinyl ethylene carbonate (VEC) section provides the ionic transport capability, while the rigid hydroxyethyl methacrylate (HEMA) segment facilitates the mechanical strengths, the prepared P(VEC-HEMA) copolymer-based SPE exhibits a high ionic conductivity of 0.8 × 10–3 S cm–1 at room temperature, an antioxidation potential exceeding 5.0 V, and a high Young’s modulus value of 2.3 GPa that can effectively prevent the puncture of lithium dendrites. Notably, the P(VEC-HEMA) copolymer presents a stronger binding energy with TFSI– than that of the PVEC oligomer, ascribed to the hydroxyl group in HEMA section that also gives a fast transport pathway for Li+-ions through hydrogen bonds. Contributed by the advanced functional groups inhered from distinct monomers, the assembled Li∥SPE∥LiCoO2 full cell using P(VEC-HEMA) electrolyte exhibits excellent rate capacity and long cyclic stability, which shows the specific discharge capacity of 138.1 mA h g–1 at 0.1 C rate in the voltage range of 3.0–4.2 V, maintaining 93.5% of initial capacity after 100 cycles. For comparison, the full cell using PVEC electrolyte has a short circuit after 13 cycles. Therefore, the proposed polycarbonate solid electrolyte gives a bright future to revitalize the development of high-energy-density LMBs.
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
刚刚
傻瓜完成签到,获得积分10
刚刚
博修发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
3秒前
5秒前
万能图书馆应助123456采纳,获得10
5秒前
南芥完成签到,获得积分10
6秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
7秒前
科研通AI2S应助怂怂采纳,获得10
7秒前
8秒前
秋雨梧桐完成签到 ,获得积分10
8秒前
陈平安发布了新的文献求助10
8秒前
初晨发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
123123发布了新的文献求助10
10秒前
bkagyin应助honphyjiang采纳,获得10
10秒前
10秒前
lion发布了新的文献求助10
12秒前
薛义涵完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
12秒前
Azurewave发布了新的文献求助20
12秒前
yi完成签到,获得积分10
14秒前
文献打人应助1111采纳,获得50
14秒前
梦初醒处发布了新的文献求助20
14秒前
帅帅发布了新的文献求助10
15秒前
pp发布了新的文献求助10
15秒前
leo发布了新的文献求助10
16秒前
Nole应助QH采纳,获得10
16秒前
oliviattt完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
蔺不平完成签到,获得积分10
17秒前
coward发布了新的文献求助10
17秒前
Neltharion发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
大模型应助苏杉杉采纳,获得10
18秒前
炜大的我应助小孟采纳,获得10
18秒前
RAE完成签到,获得积分10
19秒前
Jupiter 1234完成签到,获得积分10
21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
Römisch-Germanische Forschungen 1000
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The fast track to determining transfer functions of linear circuits: The student guide 500
The Analytical and Numerical Solution of Electric and Magnetic Fields 500
Green Fire Retardants for Polymeric Materials 400
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 7615304
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9190561
关于积分的说明 19692519
捐赠科研通 7187863
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3271265
关于科研通互助平台的介绍 2434530
邀请新用户注册赠送积分活动 2266392