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
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
orixero应助柳七采纳,获得10
1秒前
星星发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
2秒前
李健应助沉默水瑶采纳,获得10
3秒前
落叶知秋发布了新的文献求助30
3秒前
4秒前
twinkle发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
大模型应助坛子采纳,获得10
4秒前
小巧念露发布了新的文献求助10
5秒前
Ava应助Qiao采纳,获得10
5秒前
5秒前
7秒前
YCE姚完成签到,获得积分20
8秒前
完美世界应助hala采纳,获得10
8秒前
8秒前
8秒前
swmu_qiu发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
所所应助诚心黑夜采纳,获得10
9秒前
蛋筒1997完成签到,获得积分10
9秒前
核桃发布了新的文献求助10
9秒前
Angel发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
Jasper应助荔枝面采纳,获得10
11秒前
Davidjin完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
twinkle完成签到,获得积分10
12秒前
小马甲应助能干雁凡采纳,获得10
12秒前
YCE姚发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
13秒前
13秒前
蝉鸣完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
14秒前
花生壳完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
杜甫发布了新的文献求助10
17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
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] | NHBS Field Guides & Natural History 1500
The Victim–Offender Overlap During the Global Pandemic: A Comparative Study Across Western and Non-Western Countries 1000
King Tyrant 720
T/CIET 1631—2025《构网型柔性直流输电技术应用指南》 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5589658
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4674292
关于积分的说明 14792969
捐赠科研通 4628917
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2532363
邀请新用户注册赠送积分活动 1501031
关于科研通互助平台的介绍 1468487