Flame Retardant Polyurethane‐Based Semi‐Interpenetrating Network Electrolyte with Continuous Ion Channel for High‐Voltage Lithium‐Metal Batteries

材料科学 电解质 锂(药物) 阴极 聚丙烯腈 热塑性聚氨酯 电化学 化学工程 电池(电) 聚合物 复合材料 电极 冶金 电气工程 物理化学 化学 功率(物理) 内分泌学 工程类 物理 医学 量子力学 弹性体
作者
Zexian Zhang,Tingting Zhao,Sheng Huang,Shuanjin Wang,Dongmei Han,Hui Guo,Min Xiao,Yuezhong Meng
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:15 (16) 被引量:21
标识
DOI:10.1002/aenm.202403678
摘要

Abstract High‐nickel cathode materials is known to have high specific capacity but poor stability and safety due to nickel diffusion. While Al‐doped high‐nickel cathode (NCMA) particles exhibit enhanced stability, their durability under high‐charge cut‐off voltages remains uncertain. Herein, a polymer electrolyte with semi‐interpenetrating network (SIPN) structure is designed for high‐voltage lithium‐metal battery application. The matrix of the polymer electrolyte is composed of a CO 2 ‐derived thermoplastic polyurethane (TPU) and an in situ polymerized polyacrylonitrile (PAN), where the PAN provides strength and the TPU offers excellent high‐voltage resistance and abundant ion‐complexing sites. With the assistance of additives, the PAN‐TPU‐based electrolyte performs excellent flame retardancy, wide electrochemical stability window (>5.1 V) and can lead to stable organic–inorganic hybrid cathode‐electrolyte interface during cycling. The Li‖PAN‐TPU/TEP‐E‖Li cell lasts over 3400 h at 0.2 mA cm −2 . With the construction of well‐connected ion pathway by incorporating of the TPU as binder for cathode and in situ forming the PAN‐TPU‐based electrolyte. The NCMA@TPU‖PAN‐TPU/triethyl phosphate‐based electrolyte (TEP‐E)‖Li cell shows outstanding performances, which maintains a capacity of 186 mAh g −1 at a 4.3 V charging cut‐off voltage, retaining 82% capacity after 300 cycles at 0.5 C. Even at a 4.5 V cut‐off voltage, it retains 78% capacity after 200 cycles at 0.5 C.
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
英勇的翠风应助zl12采纳,获得10
刚刚
Ruo应助过时的雅霜采纳,获得10
刚刚
hanyangyang发布了新的文献求助50
刚刚
禾页完成签到 ,获得积分10
刚刚
hsqqqq完成签到,获得积分20
刚刚
LL完成签到,获得积分10
1秒前
绿色催化完成签到,获得积分10
1秒前
童宝完成签到,获得积分10
1秒前
靖宇完成签到,获得积分10
1秒前
李佳发布了新的文献求助10
1秒前
Akim应助BINGBING1230采纳,获得10
1秒前
王硕硕发布了新的文献求助10
1秒前
许志森发布了新的文献求助10
2秒前
光亮未来完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
白蒲桃完成签到 ,获得积分10
2秒前
一只盒子完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
wanayu应助雨季采纳,获得10
3秒前
chen发布了新的文献求助10
4秒前
尊敬的千愁完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
刘隽轩发布了新的文献求助10
4秒前
陈彦彬发布了新的文献求助10
4秒前
深情的羞花完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
胡图图完成签到,获得积分10
5秒前
xiadu完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
6秒前
鸡公煲完成签到,获得积分10
6秒前
疯狂女博士完成签到,获得积分10
6秒前
李鑫完成签到,获得积分10
6秒前
小西完成签到,获得积分10
6秒前
bkagyin应助九木采纳,获得10
7秒前
奈奈泥完成签到,获得积分10
7秒前
bibi完成签到,获得积分10
7秒前
博ge发布了新的文献求助10
8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
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 2000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
晋绥日报合订本24册(影印本1986年)【1940年9月–1949年5月】 1000
Social Cognition: Understanding People and Events 1000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6035358
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7751164
关于积分的说明 16210749
捐赠科研通 5181899
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2773236
邀请新用户注册赠送积分活动 1756336
关于科研通互助平台的介绍 1641118