Solid-state nanocomposite ionogel electrolyte with in-situ formed ionic channels for uniform ion-flux and suppressing dendrite formation in lithium metal batteries

材料科学 电解质 离子电导率 阳极 化学工程 准固态 锂(药物) 离子键合 纳米复合材料 电化学 电化学窗口 无定形固体 快离子导体 纳米技术 离子 电极 化学 色素敏化染料 结晶学 物理化学 有机化学 内分泌学 工程类 医学
作者
Jianqi Sun,Caohua He,Yaogang Li,Qinghong Zhang,Chengyi Hou,Michaël De Volder,Kerui Li,Hongzhi Wang
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier BV]
卷期号:54: 40-50 被引量:26
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2022.10.031
摘要

To keep with the trend of developing safe and high-energy-density lithium (Li) batteries, solid-state electrolytes (SSEs) are sought after to revive Li anodes by enhancing their operation stability. However, SSEs suffer from energy-intensive fabrication processes, complex electrochemical degradations, and interfacial challenges. Herein, a solid-state nanocomposite ionogel electrolyte (n-CIE) composed of in situ generated interface-active silica scaffold and encaged ionic liquid electrolyte (ILE) is proposed to promote the cycling stability of Li metal batteries. The amorphous silica scaffold has extensive mesoporous channels with highly active interfaces, in which disassociated ionic environments could gradually evolve into ionic-type channels. These evolved channels can constrain the movement of large ions via hydrogen bonding and steric charge interaction but allow for fast and homogeneous transport of Li ions (Li+). As a result, the n-CIE has an ionic conductivity of 7.58 × 10−4 S cm−1, and significantly enhanced Li+ transference number of 0.48. In the symmetrical cells using n-CIE, steady plating/stripping without dendrites was observed by tuning ionic fluxes and interfacial engineering, and in full cells with LiCoO2 and LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2 cathodes, fairly stable capacity retention of 86.2 and 99.3% for 350 and 75 cycles was achieved respectively. This design of solid electrolytes with unique reticular physiochemistry presents an approach to high-performance Li batteries with safe Li metal anodes.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
强哥完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
2秒前
lily发布了新的文献求助10
3秒前
多情dingding完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
5秒前
大力水香完成签到,获得积分10
5秒前
SnaiLinsist发布了新的文献求助10
6秒前
大雯仔发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
科研韭菜发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
8秒前
酷酷友容发布了新的文献求助10
8秒前
弥生妖刀完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
10秒前
10秒前
10秒前
22发布了新的文献求助30
10秒前
可爱的函函应助声声慢采纳,获得10
10秒前
10秒前
玛卡巴卡发布了新的文献求助10
10秒前
Moon发布了新的文献求助10
10秒前
童书兰发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
12秒前
李健应助大力水香采纳,获得10
14秒前
Molly发布了新的文献求助30
14秒前
酷酷友容完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
15秒前
15秒前
Jasper应助阿俊1212采纳,获得10
16秒前
16秒前
17秒前
大雯仔完成签到,获得积分10
17秒前
Lucas应助热心市民小杨采纳,获得10
17秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 700
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Effective Learning and Mental Wellbeing 400
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 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3975900
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3520207
关于积分的说明 11201602
捐赠科研通 3256663
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1798403
邀请新用户注册赠送积分活动 877564
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 806430