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:17
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
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
刚刚
1秒前
星落枝头完成签到,获得积分20
2秒前
倩倩发布了新的文献求助10
2秒前
青鸟飞鱼发布了新的文献求助10
4秒前
6秒前
CodeCraft应助Millennial采纳,获得10
8秒前
Nice完成签到,获得积分10
10秒前
小马甲应助青鸟飞鱼采纳,获得10
14秒前
韩倩完成签到 ,获得积分10
19秒前
KK完成签到 ,获得积分10
19秒前
温水煮青蛙完成签到 ,获得积分10
22秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
烟花应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
26秒前
迷你的怀莲完成签到 ,获得积分10
26秒前
情怀应助云上人采纳,获得10
28秒前
29秒前
liudw完成签到,获得积分10
31秒前
31秒前
Siling完成签到 ,获得积分10
32秒前
33秒前
33秒前
xzc给xzc的求助进行了留言
34秒前
星辰大海应助俭朴的红牛采纳,获得10
34秒前
35秒前
工力所发布了新的文献求助30
38秒前
zzzzzzzzzzzzb发布了新的文献求助10
38秒前
delta发布了新的文献求助10
39秒前
酷波er应助朴实乐巧采纳,获得10
39秒前
shooin完成签到,获得积分10
41秒前
蔡小娜关注了科研通微信公众号
42秒前
zzzzzzzzzzzzb完成签到,获得积分10
43秒前
44秒前
xxxidgkris发布了新的文献求助30
46秒前
47秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
Kinetics of the Esterification Between 2-[(4-hydroxybutoxy)carbonyl] Benzoic Acid with 1,4-Butanediol: Tetrabutyl Orthotitanate as Catalyst 1000
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
Rechtsphilosophie 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
Handbook of Qualitative Cross-Cultural Research Methods 600
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
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 3137545
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2788520
关于积分的说明 7787226
捐赠科研通 2444861
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1300083
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 625796
版权声明 601023