Scalable Glass-Fiber-Polymer Composite Solid Electrolytes for Solid-State Sodium–Metal Batteries

材料科学 聚乙二醇 化学工程 复合数 电解质 阳极 PEG比率 离子电导率 复合材料 电极 化学 物理化学 财务 工程类 经济
作者
Steven Kmiec,Erick Ruoff,Joe Darga,Andrew M. Bodratti,Arumugam Manthiram
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:15 (17): 20946-20957 被引量:10
标识
DOI:10.1021/acsami.3c00240
摘要

In this work, we report a method for producing a thin (<50 μm), mechanically robust, sodium-ion conducting composite solid electrolyte (CSE) by infiltrating the monomers of polyethylene glycol diacrylate (PEGDA) and polyethylene glycol (PEG) and either NaClO4 or NaFSI salt into a silica-based glass-fiber matrix, followed by an UV-initiated in situ polymerization. The glass fiber matrix provided mechanical strength to the CSE and enabled a robust, self-supporting separator. This strategy enabled the development of CSEs with high loadings of PEG as a plasticizer to enhance the ionic conductivity. The fabrication of these CSEs was done under ambient conditions, which was highly scalable and can be easily implemented in roll-to-roll processing. While NaClO4 was found to be unstable with the sodium-metal anode, the use of a NaFSI salt was found to promote stable stripping and plating in a symmetric cell, reaching current densities of as high as 0.67 mA cm-2 at 60 °C. The PEGDA + PEG + NaFSI separators were then used to form solid-state full cells with a cobalt-free, low-nickel layered Na2/3Ni1/3Mn2/3O2 cathode and a sodium-metal anode, achieving a full capacity utilization exhibiting 70% capacity retention after 50 cycles at a cycling rate of C/5 at 60 °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
搜集达人应助jjy采纳,获得10
1秒前
1秒前
郑总完成签到,获得积分10
1秒前
CipherSage应助马尼拉采纳,获得10
1秒前
SCI完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
healer发布了新的文献求助10
3秒前
123完成签到,获得积分20
4秒前
李健的小迷弟应助yili采纳,获得10
4秒前
L.完成签到,获得积分10
4秒前
木子发布了新的文献求助10
4秒前
威武诺言发布了新的文献求助10
4秒前
科研通AI5应助孙二二采纳,获得10
4秒前
4秒前
英姑应助rookie_b0采纳,获得10
5秒前
毛慢慢发布了新的文献求助10
5秒前
123完成签到,获得积分10
5秒前
kangkang完成签到,获得积分10
6秒前
丘比特应助东风第一枝采纳,获得10
6秒前
6秒前
丰知然应助normankasimodo采纳,获得10
7秒前
黑森林发布了新的文献求助30
7秒前
hu970发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
俭朴夜雪发布了新的文献求助30
7秒前
林上草应助lzj001983采纳,获得10
7秒前
小白完成签到,获得积分20
7秒前
药疯了完成签到,获得积分20
8秒前
桐桐应助123采纳,获得10
8秒前
风中寄云发布了新的文献求助10
8秒前
buuyoo发布了新的文献求助10
8秒前
zjudxn发布了新的文献求助10
8秒前
春夏爱科研完成签到,获得积分10
9秒前
飞翔的西红柿完成签到,获得积分10
9秒前
xzy完成签到,获得积分10
9秒前
L.发布了新的文献求助20
10秒前
Verdigris完成签到,获得积分10
11秒前
cindy完成签到,获得积分10
11秒前
研友_VZG7GZ应助愉快彩虹采纳,获得10
11秒前
金色热浪完成签到 ,获得积分10
11秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Social media impact on athlete mental health: #RealityCheck 1020
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3527699
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3107752
关于积分的说明 9286499
捐赠科研通 2805513
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1539954
邀请新用户注册赠送积分活动 716878
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709759