High-Performance Metal–Organic Framework-Based Single Ion Conducting Solid-State Electrolytes for Low-Temperature Lithium Metal Batteries

材料科学 电解质 法拉第效率 离子电导率 锂(药物) 锂离子电池的纳米结构 电化学窗口 离子键合 化学工程 阴极 碳酸丙烯酯 离子 电化学 金属 无机化学 电极 物理化学 有机化学 化学 内分泌学 工程类 冶金 医学
作者
Fulong Zhu,Hongfei Bao,Xue-Song Wu,Yanli Tao,Chao Qin,Zhong‐Min Su,Zhenhui Kang
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:11 (46): 43206-43213 被引量:140
标识
DOI:10.1021/acsami.9b15374
摘要

Single-ionic conducting electrolytes are important for the improvement of lithium metal batteries with high energy density and safety. Herein, we propose a new strategy to anchor a large anionic group on the skeleton of metal-organic frameworks (MOFs) and achieve preeminent single-ionic conducting electrolytes. Utilizing a postsynthetic modification method, the trifluoromethanesulfonyl group is covalently coordinated to the amino groups of the UiO-66-NH2 framework. Such a single-ionic conducting solid-state electrolyte (SSE) has a high ionic conductivity (2.07 × 10-4 S cm-1 at 25 °C), a low activation energy of 0.31 eV, a wide electrochemical window up to 4.52 V, as well as a high Li+ transference number of 0.84. Simultaneously, it can effectively inhibit the formation of lithium dendrite. Solid-state batteries assembled with LiFePO4 as the cathode exhibit outstanding rate performance and cyclic stability, especially for low-temperature Li-metal batteries at 0 °C with trace amounts of propylene carbonate as wetting agents. More importantly, the corresponding all-solid-state batteries based on an MOF-based SSE also have nearly 100% Coulombic efficiency at different current densities.
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
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
江林林发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
4秒前
淡淡的白羊完成签到 ,获得积分10
4秒前
陌上完成签到,获得积分10
4秒前
披着羊皮的狼应助bzd采纳,获得10
4秒前
小马甲应助Redamancy采纳,获得10
5秒前
舒适的石头完成签到,获得积分10
7秒前
酆芷蕊完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
原源圆发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
搜集达人应助Seamewww采纳,获得10
10秒前
健忘的寒香完成签到,获得积分20
11秒前
12秒前
13秒前
hh发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
zhen完成签到 ,获得积分10
14秒前
之组长了完成签到 ,获得积分10
14秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得30
15秒前
Dean应助科研通管家采纳,获得50
15秒前
15秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
我是老大应助科研薯条采纳,获得10
15秒前
顾矜应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
ding应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
彭于晏应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
15秒前
sin发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 5000
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
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 纳米技术 化学工程 生物化学 物理 计算机科学 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 细胞生物学 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6020248
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7616999
关于积分的说明 16164191
捐赠科研通 5167803
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2765849
邀请新用户注册赠送积分活动 1747796
关于科研通互助平台的介绍 1635787