Multiscale Engineered Bionic Solid‐State Electrolytes Breaking the Stiffness‐Damping Trade‐Off

材料科学 电解质 准固态 快离子导体 无定形固体 陶瓷 复合数 复合材料 离子电导率 电极 化学工程 纳米技术 结晶学 物理化学 化学 工程类 色素敏化染料
作者
Junyu Hou,Wu Sun,Qunyao Yuan,Longjiang Ding,Yanhua Wan,Zuohui Xiao,Tianke Zhu,Xingyu Lei,Jingsen Lin,Rongrong Cheacharoen,Yunlei Zhou,Shaolei Wang,Farid Manshaii,Jin Xie,Wei Li,Jie Zhao
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
被引量:6
标识
DOI:10.1002/anie.202421427
摘要

All‐solid‐state lithium metal batteries are regarded as next‐generation devices for energy storage due to their safety and high energy density. The issues of lithium dendrites and poor mechanical compatibility with electrodes present the need for developing solid‐state electrolytes with high stiffness and damping, but it is a contradictory relationship. Here, inspired by the superstructure of tooth enamel, we develop a composite solid‐state electrolyte composed of amorphous ceramic nanotube arrays intertwined with solid polymer electrolytes. This bionic electrolyte exhibits both high stiffness (Young′s modulus=15GPa, hardness = 0.13GPa) and damping (tanδ= 0.08), breaking the trade‐off. Thus, this composite electrolyte can not only inhibit Li dendrites growth but also ensure intimate contact with electrodes. Meanwhile, it also exhibits considerable Li+ transference number (0.62) and room temperature ionic conductivity (1.34×10−4 S cm−1), which is attributed to oxygen vacancies of the amorphous ceramic effectively decoupling the Li−TFSI ion pair. Consequently, the assembled Li symmetrical battery shows an ultra‐stable cycling (>2000 hours at 0.1 mA cm−2 at 60 °C, >500hours at 0.1mA cm−2 at 30 °C). Moreover, the LiFePO4/Li and LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2/Li all‐solid‐state full cells both show excellent cycling performance. We demonstrate that this bionic strategy is a promising approach for the development of high‐performance solid‐state 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
罐罐儿应助美好越彬采纳,获得10
刚刚
刚刚
大个应助李键刚采纳,获得10
1秒前
bibi发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
2秒前
3秒前
3秒前
江宜完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
stephenD完成签到,获得积分10
6秒前
gm完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
就这发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
YY完成签到,获得积分10
7秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
10秒前
qingniujushi发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
打打应助何姗悦采纳,获得10
10秒前
坦率凉面发布了新的文献求助20
10秒前
独特的绯完成签到,获得积分10
11秒前
YY发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
冷酷太清完成签到,获得积分10
12秒前
李键刚发布了新的文献求助10
12秒前
momoni完成签到 ,获得积分10
12秒前
李爱国应助轻松面包采纳,获得10
13秒前
小巧外套完成签到,获得积分10
14秒前
圆彰七大完成签到 ,获得积分10
14秒前
祝愿发布了新的文献求助10
14秒前
Elokuu_完成签到,获得积分10
15秒前
整齐的不评完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
小雨治大水完成签到,获得积分20
15秒前
reeedirect发布了新的文献求助10
15秒前
小小完成签到,获得积分10
16秒前
桐桐应助qingniujushi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
Manipulating the Mouse Embryo: A Laboratory Manual, Fourth Edition 1000
计划经济时代的工厂管理与工人状况(1949-1966)——以郑州市国营工厂为例 500
Comparison of spinal anesthesia and general anesthesia in total hip and total knee arthroplasty: a meta-analysis and systematic review 500
INQUIRY-BASED PEDAGOGY TO SUPPORT STEM LEARNING AND 21ST CENTURY SKILLS: PREPARING NEW TEACHERS TO IMPLEMENT PROJECT AND PROBLEM-BASED LEARNING 500
Ride comfort analysis of hydro-pneumatic suspension considering variable damping matched with dynamitic load 300
Modern Britain, 1750 to the Present (第2版) 300
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 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 催化作用 遗传学 冶金 电极 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4590079
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4005062
关于积分的说明 12400100
捐赠科研通 3682035
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2029370
邀请新用户注册赠送积分活动 1062987
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 948589