Porous poly(vinylidene fluoride) supported three-dimensional poly(ethylene glycol) thin solid polymer electrolyte for flexible high temperature all-solid-state lithium metal batteries

材料科学 乙二醇 电解质 锂(药物) 化学工程 电化学窗口 聚合物 电导率 氟化锂 金属锂 电化学 电极 高分子化学 离子电导率 无机化学 复合材料 化学 物理化学 内分泌学 工程类 医学
作者
Zhiyan Wang,Qingya Guo,Rongrong Jiang,Shungui Deng,Junfeng Ma,Ping Cui,Xiayin Yao
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:435: 135106-135106 被引量:105
标识
DOI:10.1016/j.cej.2022.135106
摘要

Solid polymer electrolytes (SPEs) are promising candidates for the next-generation all-solid-state batteries due to their good flexibility as well as safety. However, the low ionic conductivity, uncontrolled lithium dendrite growth, poor cyclic performance and high temperature intolerance are still great challenges for their widely applications. In this work, a flexible and dense poly(vinylidene fluoride)/poly(ethylene glycol) ([email protected]) SPE is designed and fabricated via an in-situ thermocuring method, which exhibits a high ionic conductivity of 8.03 × 10−5 S cm−1 at 30 °C and excellent electrochemical stability window of 5.2 V. More importantly, the Li/[email protected]/Li symmetric cell can be continuously cycled at 0.1 mA cm−2 more than 3200 h without short-circuit at both 60 and 100 °C. Owing to these outstanding merits, the LiFePO4/[email protected]/Li pouch cell delivered a high discharge specific capacity of 122.8 mAh g−1 after 1000 cycles at 1C with a capacity retention of 86.36% under 60 °C. Notably, the LiFePO4//Li pouch cell also shows excellent cycle stability at 100 °C, exhibiting reversible capacities from 155.5 to 123.1 mAh g−1 under 1C after 1000 cycles.
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