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 内分泌学 工程类 医学
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.

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
ScholarZmm完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
刚刚
666完成签到,获得积分10
2秒前
orixero应助3152采纳,获得10
3秒前
4秒前
4秒前
One应助健忘的城采纳,获得10
4秒前
5秒前
SciGPT应助激动的慕凝采纳,获得10
5秒前
王大炮完成签到 ,获得积分10
6秒前
bai完成签到 ,获得积分10
6秒前
科研通AI6.4应助猪猪hero采纳,获得30
7秒前
壮观飞鸟发布了新的文献求助10
8秒前
10秒前
11秒前
11秒前
16秒前
木耳2号完成签到,获得积分10
16秒前
八九寺发布了新的文献求助10
17秒前
迅哥发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
压力是多的完成签到,获得积分10
17秒前
时冬冬完成签到,获得积分0
19秒前
jackie完成签到 ,获得积分10
20秒前
20秒前
Ding发布了新的文献求助10
22秒前
23秒前
24秒前
Chuncheng完成签到,获得积分20
25秒前
27秒前
善学以致用应助Chuncheng采纳,获得10
28秒前
内向的小凡完成签到,获得积分0
28秒前
28秒前
周同庆发布了新的文献求助10
29秒前
孙文霞完成签到,获得积分10
29秒前
ViVi发布了新的文献求助10
30秒前
沉迷学习发布了新的文献求助10
31秒前
rzx完成签到,获得积分20
31秒前
Jasper应助ccc采纳,获得10
32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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
The SAGE Dictionary of Qualitative Inquiry 610
Signals, Systems, and Signal Processing 610
An Introduction to Medicinal Chemistry 第六版习题答案 600
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6346037
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8160699
关于积分的说明 17163254
捐赠科研通 5402145
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2861031
邀请新用户注册赠送积分活动 1838920
关于科研通互助平台的介绍 1688189