Computational Investigation of Lithium-Ion Transport Mechanisms in Perfluoropolyether Polymers

聚合物 电解质 离子键合 材料科学 离子电导率 环氧乙烷 锂(药物) 离子 化学工程 高分子化学 化学 有机化学 共聚物 物理化学 电极 复合材料 医学 工程类 内分泌学
作者
Yuki Kamikawa,Koji Amezawa
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry C [American Chemical Society]
卷期号:126 (25): 10237-10247 被引量:2
标识
DOI:10.1021/acs.jpcc.2c00895
摘要

Perfluoropolyether (PFPE) polymers potentially improve the thermodynamic stability, compatibility, and ionic conductivity of sulfide-based solid-state electrolyte (SSE)/Li-metal interfaces. However, ion-transport kinetics of PFPE polymers remain inadequately understood. Using molecular dynamics, we characterized the coordination structures and diffusion in PFPEs terminated with hydroxyl or carboxyl moieties and poly(ethylene oxide) (PEO) embedded with lithium and bis(trifluoromethylsulfonyl)imide ions. The mechanism underlying Li+ diffusion in the PFPE polymers was found to differ from that in PEO, and their respective ion–polymer contact strengths and durations were analyzed. Furthermore, the terminal structure of PFPE polymers was shown to significantly alter the cation–polymer and anion–polymer coordination structures, which in turn accounts for the different extents of the Li+ coordination strength in PFPE-diol and PFPE-dimethylcarbonate (DMC). Finally, PFPE-DMC favors longer durations of contact with cations and shorter ones with anions, whereas this relationship is reversed in PFPE-diol. Thus, we provide a novel way to explain experimentally the observed differences in their ionic conductivities, and we illustrate a general principle for increasing Li+ diffusivity in PFPE polymers, providing an avenue for understanding ionic migration in PFPE–SSE composite 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
王娜发布了新的文献求助10
刚刚
SWZ完成签到,获得积分10
1秒前
牛马研究生完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
曾经书翠完成签到,获得积分20
3秒前
烟花应助小郑开心努力采纳,获得10
4秒前
4秒前
微笑立轩完成签到,获得积分10
5秒前
SWZ发布了新的文献求助100
5秒前
8秒前
方远锋完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
10秒前
10秒前
发发发完成签到 ,获得积分10
11秒前
今后应助SJ_Wang采纳,获得10
11秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
斯文的飞雪完成签到,获得积分10
13秒前
啊啊发布了新的文献求助10
13秒前
SCI发发发发布了新的文献求助10
14秒前
徐徐完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
阿洁发布了新的文献求助10
15秒前
执着雪青应助海拾月采纳,获得10
15秒前
h123123发布了新的文献求助10
16秒前
情怀应助学术蟑螂采纳,获得10
17秒前
17秒前
研友_enP05n发布了新的文献求助10
18秒前
昀松完成签到,获得积分10
19秒前
onlyan发布了新的文献求助20
20秒前
络梦摘星辰完成签到,获得积分10
21秒前
memedaaaah发布了新的文献求助10
22秒前
7777完成签到,获得积分10
22秒前
阔达忆秋完成签到 ,获得积分10
23秒前
明天完成签到,获得积分10
24秒前
了了完成签到,获得积分10
25秒前
26秒前
27秒前
27秒前
高分求助中
Comprehensive Toxicology Fourth Edition 24000
(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
LRZ Gitlab附件(3D Matching of TerraSAR-X Derived Ground Control Points to Mobile Mapping Data 附件) 2000
World Nuclear Fuel Report: Global Scenarios for Demand and Supply Availability 2025-2040 800
The Social Work Ethics Casebook(2nd,Frederic G. R) 600
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 500
AASHTO LRFD Bridge Design Specifications (10th Edition) with 2025 Errata 500
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 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5125149
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4329133
关于积分的说明 13490086
捐赠科研通 4163894
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2282628
邀请新用户注册赠送积分活动 1283777
关于科研通互助平台的介绍 1223019