Cyano-reinforced in-situ polymer electrolyte enabling long-life cycling for high-voltage lithium metal batteries

材料科学 电解质 丙烯酸酯 聚合物 环氧乙烷 结晶度 阴极 锂(药物) 电极 化学工程 复合材料 共聚物 物理化学 化学 内分泌学 工程类 医学
作者
Zhaolin Lv,Qian Zhou,Shu Zhang,Shanmu Dong,Qinglei Wang,Lang Huang,Kai Chen,Guanglei Cui
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier]
卷期号:37: 215-223 被引量:107
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2021.01.017
摘要

Solid-state polymer electrolytes (SSPEs) are expected to improve energy density and safety characteristic of lithium metal batteries (LMBs). However, high-voltage LMBs using conventional ethylene oxide (EO)-based SSPEs suffer from poor cyclability, due to the low oxidation decomposition potential of EO segments and highly crystallinity of polymer matrix at ambient temperature. Herein, a cyano-reinforced SSPE is presented by in-situ copolymerization of 2-cyanoethyl acrylate and poly (ethylene glycol) methyl ether acrylate to improve the cyclability of high-voltage LMBs. In such SSPE, -CN with low negative electrostatic potential can preferentially and strongly interact with LiCoO2 during charging process, effectively suppressing the decomposition of EO segments. A -CN-rich and LiF-rich stable cathode electrolyte interphase (CEI) is thus formed, which further improve the compatibility of EO-based SSPE with LiCoO2 cathode. Besides, such in-situ polymerization strategy not only simplifies the preparation process but also effectively inhibits the crystallization of SSPE. As consequence, LiCoO2/Li-based batteries exhibit excellent cyclability with 80.7% capacity retention after 500 cycles at 4.4 V under 60 °C and 93.5% capacity retention after 100 cycles at 4.5 V under ambient temperature. This simple and effective cyano-reinforced design strategy sheds a milestone significance light on the rational design of EO-based SSPEs for high-voltage 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
Orange应助Dounai采纳,获得10
刚刚
充电宝应助viauue9采纳,获得10
1秒前
科研通AI5应助duola采纳,获得10
1秒前
2秒前
多多完成签到 ,获得积分10
4秒前
Ehgnix发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
8秒前
秤子完成签到,获得积分20
8秒前
8秒前
8秒前
cyndi应助麦田稻草人采纳,获得20
8秒前
科目三应助愉快的芒果采纳,获得10
9秒前
Akim应助大神水瓶座采纳,获得10
10秒前
11秒前
欧小仙完成签到,获得积分10
11秒前
爆米花应助外向若剑采纳,获得10
11秒前
十七发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
Crush发布了新的文献求助10
13秒前
nimonimo完成签到,获得积分10
13秒前
HanStar发布了新的文献求助10
13秒前
思源应助星燃采纳,获得10
14秒前
14秒前
14秒前
15秒前
fosca完成签到,获得积分10
16秒前
Dr.Zhou发布了新的文献求助10
17秒前
永不言弃的鱼完成签到,获得积分10
17秒前
Lucas应助大萝贝采纳,获得10
17秒前
煤炭不甜发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
SciGPT应助Spine Lin采纳,获得10
18秒前
贪玩蓝月发布了新的文献求助10
18秒前
哈哈哈发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
打打应助十七采纳,获得10
19秒前
20秒前
LSY完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 1000
Conference Record, IAS Annual Meeting 1977 820
England and the Discovery of America, 1481-1620 600
Teaching language in context (Third edition) by Derewianka, Beverly; Jones, Pauline 550
Typology of Conditional Constructions 500
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 3584123
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3153282
关于积分的说明 9496164
捐赠科研通 2855890
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1569749
邀请新用户注册赠送积分活动 735617
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 721300