Deciphering and Integrating Functionalized Side Chains for High Ion‐Conductive Elastic Ternary Copolymer Solid‐State Electrolytes for Safe Lithium Metal Batteries

侧链 材料科学 丙烯酸酯 化学工程 电解质 离子电导率 聚合物 共聚物 三元运算 高分子化学 离子键合 六氟丙烯 电化学 离子 化学 复合材料 有机化学 电极 物理化学 计算机科学 工程类 程序设计语言 四氟乙烯
作者
Hongfei Xu,Jinlin Yang,Yuxiang Niu,Xunan Hou,Zejun Sun,Chonglai Jiang,Yukun Xiao,Chaobin He,Shubin Yang,Bin Li,Wei Chen
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
被引量:1
标识
DOI:10.1002/anie.202406637
摘要

A critical challenge in solid polymer lithium batteries is developing a polymer matrix that can harmonize ionic transportation, electrochemical stability, and mechanical durability. We introduce a novel polymer matrix design by deciphering the structure‐function relationships of polymer side chains. Leveraging the molecular orbital‐polarity‐spatial freedom design strategy, a high ion‐conductive hyperelastic ternary copolymer electrolyte (CPE) is synthesized, incorporating three functionalized side chains of poly‐2,2,2‐Trifluoroethyl acrylate (PTFEA), poly(vinylene carbonate) (PVC), and polyethylene glycol monomethyl ether acrylate (PEGMEA). It is revealed that fluorine‐rich side chain (PTFEA) contributes to improved stability and interfacial compatibility; the highly polar side chain (PVC) facilitates the efficient dissociation and migration of ions; the flexible side chain (PEGMEA) with high spatial freedom promotes segmental motion and interchain ion exchanges. The resulting CPE demonstrates an ionic conductivity of 2.19 × 10‐3 S cm‐1 (30 °C), oxidation resistance voltage of 4.97 V, excellent elasticity (2700%), and non‐flammability. The outer elastic CPE and the inner organic‐inorganic hybrid SEI buffer intense volume fluctuation and enable uniform Li+ deposition. As a result, symmetric Li cells realize a high CCD of 2.55 mA cm‐2 and the CPE‐based Li||NCM811 full cell exhibits a high‐capacity retention (~90%, 0.5 C) after 200 cycles.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
pazhao发布了新的文献求助10
刚刚
jason完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
4秒前
王耀发布了新的文献求助10
5秒前
May完成签到,获得积分10
5秒前
ccCherub完成签到,获得积分10
5秒前
正在获取昵称中...完成签到,获得积分10
5秒前
HEIKU应助慈祥的翠桃采纳,获得10
6秒前
HEIKU应助慈祥的翠桃采纳,获得10
6秒前
科研通AI2S应助慈祥的翠桃采纳,获得10
6秒前
爱静静应助慈祥的翠桃采纳,获得10
6秒前
竹筏过海应助慈祥的翠桃采纳,获得30
6秒前
星辰大海应助慈祥的翠桃采纳,获得10
6秒前
6秒前
科研通AI2S应助慈祥的翠桃采纳,获得10
6秒前
VDC应助慈祥的翠桃采纳,获得30
6秒前
Frank应助慈祥的翠桃采纳,获得50
6秒前
阿格里斯特完成签到,获得积分20
7秒前
科研通AI2S应助桐月十六采纳,获得10
7秒前
伶俐半梅完成签到 ,获得积分10
8秒前
王耀完成签到,获得积分10
8秒前
zyz完成签到,获得积分10
9秒前
pazhao完成签到,获得积分10
11秒前
俏皮的松鼠完成签到 ,获得积分10
12秒前
领导范儿应助hututu采纳,获得10
13秒前
冰帝1完成签到 ,获得积分10
14秒前
15秒前
夏虫完成签到,获得积分10
16秒前
念姬完成签到 ,获得积分10
17秒前
18秒前
调皮黑猫完成签到,获得积分10
18秒前
火星上小土豆完成签到 ,获得积分10
18秒前
18秒前
心流完成签到 ,获得积分10
19秒前
netyouxiang完成签到,获得积分10
20秒前
枫16完成签到,获得积分10
20秒前
zhaowenxian发布了新的文献求助10
23秒前
谦让的夜春完成签到,获得积分10
23秒前
T拐拐发布了新的文献求助10
24秒前
高分求助中
The late Devonian Standard Conodont Zonation 2000
Semiconductor Process Reliability in Practice 1500
歯科矯正学 第7版(或第5版) 1004
Nickel superalloy market size, share, growth, trends, and forecast 2023-2030 1000
Smart but Scattered: The Revolutionary Executive Skills Approach to Helping Kids Reach Their Potential (第二版) 1000
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 700
中国区域地质志-山东志 560
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 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 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3242069
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2886379
关于积分的说明 8243158
捐赠科研通 2555019
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1383200
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 649672
邀请新用户注册赠送积分活动 625417