A General Strategy toward Enhanced Electrochemical and Mechanical Performance of Solid‐State Lithium Batteries through Constructing Covalently Bonded Electrode Materials/Electrolyte Interfaces

材料科学 电解质 电极 电化学 共价键 锂(药物) 纳米技术 固态 化学工程 工程物理 有机化学 物理化学 医学 工程类 内分泌学 化学
作者
Weicai Zhang,Tianlai Wu,Yansen Zheng,Yongyin Wang,Zhuohao Xie,Mingtao Zheng,Yingliang Liu,Yeru Liang,Lifeng Liu
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
被引量:2
标识
DOI:10.1002/adfm.202404795
摘要

Abstract Solid‐state lithium batteries (SSLBs) offer inherent safety and high energy density for next‐generation energy storage, but the large interfacial resistance and poor physical connection between electrode materials and the solid electrolyte (SE) severely impede their practical applications. This work reports a general strategy to introduce covalent bonds between electrode materials and SE, not only reducing interfacial resistance but also enhancing electrochemical stability and mechanical robustness of SSLBs. The covalent bonding is accomplished by functionalizing electrode surfaces with C═C groups, enabling in situ copolymerization with telechelic polymers in the SE. This approach is applicable to various cathode/anode materials and SEs. Particularly, the SSLBs comprising LiFePO 4 cathode, Li 6.75 La 3 Zr 1.75 Ta 0.25 O 12 /(polyethylene oxide (PEO)/lithium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide (LiTFSI)/silk composite SE and metallic lithium anode exhibit a specific capacity of 158.4 mAh g −1 and can be cycled at 2 C for 2200 times with >80% retention. Additionally, the SSLBs containing the high nickel‐content LiNi 0.96 Co 0.03 Mn 0.01 O 2 cathode can afford a high specific capacity of 201.8 mAh g −1 . Comprehensive experimental examination and theoretical simulations confirm that the lowered interfacial resistance and intimately contacted electrode materials/electrolyte interfaces facilitate Li + transport at different stages of charge. Furthermore, the covalently bonded electrode/electrolyte interfaces also endow SSLBs with outstanding mechanical stability, enabling flexible SSLB pouch cells to operate under various bending states without performance decay.
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
5秒前
oi发布了新的文献求助10
5秒前
共享精神应助研友_Ze2vV8采纳,获得10
9秒前
微毒麻醉完成签到,获得积分10
9秒前
果果完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
是真灵还是机灵完成签到 ,获得积分10
12秒前
Tabby完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
15秒前
54完成签到,获得积分10
15秒前
song完成签到 ,获得积分10
16秒前
17秒前
光崽是谁发布了新的文献求助10
19秒前
Eva完成签到,获得积分10
19秒前
淞33完成签到 ,获得积分10
19秒前
朴素的尔云完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
Soph发布了新的文献求助10
22秒前
SD发布了新的文献求助20
22秒前
善学以致用应助研友_Ze2vV8采纳,获得10
23秒前
江毅关注了科研通微信公众号
24秒前
烟花应助54采纳,获得10
26秒前
dmy应助重要的奇异果采纳,获得10
27秒前
30秒前
31秒前
31秒前
开心的西瓜完成签到,获得积分10
32秒前
34秒前
34秒前
害怕的曼容完成签到,获得积分10
35秒前
Dingdang完成签到 ,获得积分10
35秒前
Xiaohu完成签到,获得积分10
35秒前
Akim应助N0V1CE采纳,获得10
35秒前
李健应助研友_Ze2vV8采纳,获得10
36秒前
江毅发布了新的文献求助10
36秒前
生椰拿铁不加生椰完成签到 ,获得积分10
37秒前
曾经如是发布了新的文献求助10
37秒前
38秒前
CherylZhao完成签到,获得积分10
39秒前
高分求助中
All the Birds of the World 4000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 3000
Animal Physiology 2000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Am Rande der Geschichte : mein Leben in China / Ruth Weiss 1500
CENTRAL BOOKS: A BRIEF HISTORY 1939 TO 1999 by Dave Cope 1000
Machine Learning Methods in Geoscience 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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3741439
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3284100
关于积分的说明 10038416
捐赠科研通 3000937
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1646889
邀请新用户注册赠送积分活动 783919
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 750478