Localized high concentration polymer electrolyte enabling room temperature solid-state lithium metal batteries with stable LiF-rich interphases

材料科学 电解质 锂(药物) 聚合物 化学工程 六氟丙烯 溶剂化 电化学 聚偏氟乙烯 溶剂 无机化学 电极 复合材料 有机化学 离子电导率 物理化学 共聚物 医学 化学 四氟乙烯 工程类 内分泌学
作者
Junjie Lu,Bifu Sheng,Minfeng Chen,Min Xu,Yiyi Zhang,Sheng Zhao,Qingqing Zhou,Chuyang Li,Bin Wang,Jingjing Liu,Jizhang Chen,Zhichao Lou,Xiang Han
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier BV]
卷期号:71: 103570-103570 被引量:13
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2024.103570
摘要

Polyvinylidene fluoride hexafluoropropylene (PVDF-HFP) based polymer electrolyte shows mechanical flexibility, soft and intimidate physical contact and good electrochemical stability, however, low ionic conductivity at room temperature and unstable interphases against Li metal hinder its application. In this article, we propose a universal strategy to prepare localized high concentration polymer electrolytes (LHCPE) in which high concentration lithium salt (LiTFSI) dissolved in tiny residual solvent (DMF) and the PVDF-HFP serves as solid dilution. The LHCPE regulates the solvation structure of lithium ions with anions instead of DMF solvent, allowing more anions to coordinate with Li+ and forming amount contact ion pairs (CIPs) and aggregates (AGGs). As a result, high ionic conductivity (5.9 × 10−4 S cm−1) and low activation energy (0.10 eV) achieved. The LHCPE also induces the decomposition of anions-derived LiF-rich interphases, that is ionic conducive and mechanical robust, thereby greatly improving the charge transfer kinetics and stability towards Li metal anodes. Consequently, at 0.5 mA cm−2 and 0.25 mAh cm−2, stable and long-term cycling over 2000 h obtained under room temperature in Li//Li symmetric cells achieved. The full solid-state LFP//LHCPE//Li cells further exhibit excellent capacity retention of 82.83 % even after 1200 cycles at room temperature and a high rate of 8 C (1C=170 mA·g−1). Our work shed light on the design of high-performance polymer-based composite electrolytes by manipulating the Li solvation structure.
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
刚刚
刚刚
阿圆发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
AHR发布了新的文献求助10
2秒前
tangt发布了新的文献求助20
2秒前
风趣飞柏发布了新的文献求助10
2秒前
Desperado发布了新的文献求助10
3秒前
CCLV完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
PearRay发布了新的文献求助10
3秒前
斯文败类应助温婉的乌采纳,获得10
4秒前
4秒前
fufu6完成签到,获得积分10
4秒前
李爱国应助康桥采纳,获得10
5秒前
huabaobao完成签到,获得积分20
5秒前
12345完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
彭于彦祖应助zzz采纳,获得30
6秒前
米里迷路发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
7秒前
lxy完成签到,获得积分10
8秒前
LBX应助Max采纳,获得30
8秒前
快乐难敌发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
斯文败类应助luo采纳,获得10
9秒前
GLN发布了新的文献求助10
10秒前
脑洞疼应助海阔天空采纳,获得30
10秒前
10秒前
DLL完成签到 ,获得积分10
10秒前
南冥发布了新的文献求助10
11秒前
lxy发布了新的文献求助10
11秒前
扶溪筠完成签到,获得积分10
12秒前
你大米哥完成签到 ,获得积分10
12秒前
NexusExplorer应助涵泽采纳,获得10
12秒前
13秒前
难过的安双完成签到,获得积分10
13秒前
艾小晗完成签到,获得积分10
14秒前
知许解夏应助风趣飞柏采纳,获得10
14秒前
高分求助中
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind (Sixth Edition) 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 588
Christian Women in Chinese Society: The Anglican Story 500
A Preliminary Study on Correlation Between Independent Components of Facial Thermal Images and Subjective Assessment of Chronic Stress 500
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 3961351
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3507711
关于积分的说明 11137438
捐赠科研通 3240131
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1790762
邀请新用户注册赠送积分活动 872504
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 803271