A Supertough and Highly‐Conductive Nano‐Dipole Doped Composite Polymer Electrolyte with Hybrid Li+‐Solvation Microenvironment for Lithium Metal Batteries

材料科学 电解质 分离器(采油) 化学工程 离子电导率 快离子导体 导电聚合物 聚合物 掺杂剂 锂(药物) 复合数 兴奋剂 溶剂化 纳米技术 离子 复合材料 物理化学 有机化学 光电子学 电极 化学 医学 物理 工程类 热力学 内分泌学
作者
Shanshan Lv,Xuewei He,Zhongfeng Ji,Sifan Yang,Lanxiang Feng,Xuewei Fu,Wei Yang,Yu Wang
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:13 (44) 被引量:40
标识
DOI:10.1002/aenm.202302711
摘要

Abstract Achieving solid polymer electrolytes with ceramic‐like fast single‐ion conduction behavior, separator‐required mechanical properties, and good lithium‐dendrite suppression capability is essential but extremely challenging for the practical success of solid‐state lithium‐metal batteries. The key to overcome this long‐standing bottleneck is to rationally design the Li + ‐transport microenvironment inside the polymeric ion‐conductors. Herein, the concept of a nano‐dipole doped composite polymer electrolyte (NDCPE) is proposed using surface‐charged halloysite nanotubes (d‐HNTs) as the dopant to achieve a Li + ‐transport‐friendly microenvironment in poly(vinylidene fluoride) (PVDF) based quasi‐solid electrolytes. Results show that the d‐HNTs doping can immobilize the anions and help dissociate the lithium salt, which leads to an advanced dynamic Li + ‐interface yielding both a high Li + ‐transference number (0.75 ± 0.04) and ionic conductivity (0.29 ± 0.04 mS cm −1 @R.T.). Moreover, compared with the commercial separator, the NDCPE thin‐film shows similar toughness, mechanical strength, and puncture resistance, but much superior capability for stabilizing the lithium‐metal anode. To understand the possible doping mechanism, a hybrid Li + ‐solvation model combining the surface charges of the nanofiller, absorbed solvent molecules, and absorbed polymer chain unit is proposed and discussed for guiding the future studies on advanced hybrid solid polymer electrolytes.
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
研友_Zleb68发布了新的文献求助20
1秒前
阳光c完成签到 ,获得积分10
1秒前
乐观的中心完成签到,获得积分10
2秒前
852应助木又权采纳,获得10
2秒前
田様应助bb采纳,获得10
3秒前
朽木发布了新的文献求助10
3秒前
shizi发布了新的文献求助10
3秒前
NexusExplorer应助沸腾鱼采纳,获得10
3秒前
Sandy完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
罗思芬完成签到,获得积分20
4秒前
JamesPei应助烩面大师采纳,获得10
4秒前
tyy发布了新的文献求助10
4秒前
恰饭完成签到,获得积分10
6秒前
mrz完成签到,获得积分10
6秒前
上官若男应助yuzi采纳,获得10
6秒前
Zoeee完成签到,获得积分10
7秒前
白星完成签到,获得积分10
7秒前
所所应助风登楼采纳,获得10
8秒前
8秒前
8秒前
hui完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
朽木完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
Luantyi完成签到,获得积分10
10秒前
李健的小迷弟应助tyy采纳,获得10
10秒前
10秒前
12秒前
思源应助hui采纳,获得10
12秒前
李雯发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
13秒前
厉害tt完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
14秒前
畅快代玉发布了新的文献求助30
15秒前
伏城发布了新的文献求助30
15秒前
令人秃头发布了新的文献求助10
16秒前
高分求助中
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 1000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
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
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
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 3978493
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3522581
关于积分的说明 11213889
捐赠科研通 3260014
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1799712
邀请新用户注册赠送积分活动 878604
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 807002