已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Enhanced Li-Ion Transport in Ceramic/Polymer Electrolytes via Interfacial Molecular Bridging

桥接(联网) 电解质 陶瓷 材料科学 离子键合 化学工程 离子 纳米纤维 复合数 离子运输机 快离子导体 吸附 纳米技术 电导率 锂(药物) 离子液体 色散(光学) 储能 合理设计 导电体 分子 金属锂 设计要素和原则 化学物理 金属 表面能 离子电导率
作者
Lin Lin,Wei Han,Guang Li,Jingjing Zhang
出处
期刊:ACS Sustainable Chemistry & Engineering [American Chemical Society]
卷期号:13 (41): 17287-17297
标识
DOI:10.1021/acssuschemeng.5c06203
摘要

The widespread adoption of composite solid electrolytes (CSEs) in solid-state lithium metal batteries has been significantly impeded by insufficient room-temperature ionic conductivity, primarily due to high energy barriers for Li-ion transport across ceramic/polymer interfaces. While interfacial modification has emerged as a key strategy, the structural and mechanistic principles governing efficient ion transport remain poorly understood. Here, we address this challenge through an innovative interface engineering approach, constructing a molecular bridge between Li7La3Zr2O12 nanofibers (LLZO NFs) and poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene) (PVDF-HFP) using a 3-(methacryloyloxy)propyltrimethoxysilane (MPS) linker. This design achieves multiple synergistic effects: (1) robust chemical bonding enables uniform dispersion of ceramic nanofibers even at high loadings (60 wt %); (2) polar MPS moieties effectively adsorb and reorganize solvated species at the ceramic/polymer interface; and (3) optimized Li+ coordination via dual bonding configurations (Li···O═C with MPS and Li···F–C with PVDF-HFP) drastically reduces the interfacial energy barrier (−0.456 eV), creating continuous ion transport highways across the interface. Systematic investigation of the linker’s structure–property relationship reveals key design principles for interfacial chemistry. The resulting composite electrolyte (CLPH–OH) with 60 wt % of functionalized LLZO NFs delivers an exceptional ionic conductivity of 8.3 × 10–4 S cm–1 at room temperature. Remarkably, Li//CLPH–OH//Li symmetric cells achieve stable cycling for 2000 h at 0.1 mA cm–2, and LiFePO4 full cells retain 93.6% capacity after 300 cycles at 0.5 C. This study provides both fundamental insights into interfacial ion transport mechanisms and a strategy for designing high-performance solid-state electrolytes through precise molecular-level interface engineering.
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
坚果燕麦发布了新的文献求助10
1秒前
小白发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
uiass发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
haru完成签到,获得积分10
4秒前
yww发布了新的文献求助10
4秒前
小雨唱片完成签到 ,获得积分10
4秒前
6秒前
6秒前
6秒前
小琪发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
古风完成签到 ,获得积分10
9秒前
yao发布了新的文献求助10
9秒前
乐乐应助dsj采纳,获得10
10秒前
饶天源发布了新的文献求助10
11秒前
TQY完成签到,获得积分10
11秒前
zzyuyu完成签到 ,获得积分10
12秒前
健忘的曼文完成签到 ,获得积分10
13秒前
13秒前
balko完成签到,获得积分10
13秒前
小马甲应助高冷的呆呆鱼采纳,获得10
14秒前
852应助鲤鱼安青采纳,获得10
14秒前
15秒前
16秒前
17秒前
土书完成签到,获得积分10
19秒前
21秒前
赘婿应助缪雨阳采纳,获得30
25秒前
25秒前
NexusExplorer应助3sigma采纳,获得20
26秒前
一澡干菜发布了新的文献求助10
28秒前
30秒前
uiass发布了新的文献求助10
30秒前
31秒前
霸气的瑛发布了新的文献求助10
32秒前
33秒前
科研通AI6.3应助csl采纳,获得20
33秒前
34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
Burger's Medicinal Chemistry, Drug Discovery and Development, Volumes 1 - 8, 8 Volume Set, 8th Edition 1800
Cronologia da história de Macau 1600
Netter collection Volume 9 Part I upper digestive tract及Part III Liver Biliary Pancreas 3rd 2024 的超高清PDF,大小约几百兆,不是几十兆版本的 1050
Current concept for improving treatment of prostate cancer based on combination of LH-RH agonists with other agents 1000
Research Handbook on the Law of the Sea 1000
Contemporary Debates in Epistemology (3rd Edition) 1000
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 纳米技术 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 细胞生物学 基因 电极 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6165151
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7992641
关于积分的说明 16619938
捐赠科研通 5271911
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2812641
邀请新用户注册赠送积分活动 1792733
关于科研通互助平台的介绍 1658603