Enhancing Li-Ion Conductivity in LiBH4-Based Solid Electrolytes by Adding Various Nanosized Oxides

电导率 快离子导体 材料科学 电解质 离子 氧化物 导电体 纳米复合材料 化学工程 离子电导率 无机化学 分析化学(期刊) 纳米技术 复合材料 化学 冶金 电极 物理化学 有机化学 色谱法 工程类
作者
Valerio Gulino,Laura Barberis,Peter Ngene,Marcello Baricco,Petra E. de Jongh
出处
期刊:ACS applied energy materials [American Chemical Society]
卷期号:3 (5): 4941-4948 被引量:91
标识
DOI:10.1021/acsaem.9b02268
摘要

Solid-state ion conductors are gaining increasing importance, among other ion conductors, to enable a transition to next-generation all-solidstate Li batteries. However, few lightweight and low-cost materials show sufficiently high Li-ion conduction at room temperature to be used as solid electrolytes. Here, we report the effect of adding nanosized oxides, SiO 2 , CaO, MgO, -Al 2 O 3 , TiO 2 , and ZrO 2 , to LiBH 4 by ball-milling. In all cases, the room temperature Li-ion conductivity was greatly enhanced. For SiO 2 , which has been reported before as a conductivity enhancing material, the highest conductivity (4.1 10 -5 S/cm at 40 C) and the lowest activation energy (0.49 eV) were found at 20 v/v% SiO 2 . For the first time, ZrO 2 and MgO were also added to LiBH 4 , leading to more than a 4 orders of magnitude increase in conductivity at 40 C, reaching 0.26 and 0.18 mS/cm, respectively. Based on insights into the effect of structural properties on conductivity, we present a set of general guidelines to maximize the Li-ion conductivity in these nanocomposite solid electrolytes, independently of the type of oxide added. We expect that these results and insights will be helpful for the further development of new room temperature solid-state ion conductors.

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
虚幻孤丹发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
2秒前
小蘑菇应助DemonH采纳,获得10
4秒前
小李发布了新的文献求助10
4秒前
1319650554发布了新的文献求助10
5秒前
李骆发布了新的文献求助10
5秒前
菜不透完成签到,获得积分10
7秒前
科研通AI6.4应助Dandanhuang采纳,获得10
8秒前
时长两年半完成签到,获得积分10
9秒前
诚心代芙发布了新的文献求助10
9秒前
Wang完成签到,获得积分10
13秒前
哈哈哈哈完成签到 ,获得积分10
14秒前
火星上的果汁完成签到,获得积分10
14秒前
na完成签到,获得积分10
16秒前
深情安青应助lyla采纳,获得10
18秒前
18秒前
19秒前
21秒前
tzj发布了新的文献求助10
22秒前
耶耶完成签到,获得积分10
23秒前
24秒前
24秒前
25秒前
蓝天发布了新的文献求助20
25秒前
细草微风岸完成签到,获得积分10
25秒前
26秒前
Lucius完成签到 ,获得积分10
26秒前
淳之风完成签到,获得积分10
26秒前
27秒前
科目三应助狄绮采纳,获得10
27秒前
zhoudada发布了新的文献求助10
28秒前
yuhong完成签到,获得积分10
28秒前
zhoudada发布了新的文献求助10
28秒前
zhoudada发布了新的文献求助10
28秒前
zhoudada发布了新的文献求助10
28秒前
255发布了新的文献求助30
30秒前
30秒前
30秒前
zhoudada发布了新的文献求助10
31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
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
适配Micro-LED色转换的高兼容性量子点负性光刻胶制备与工艺研究 500
Direct and Iterative Linear System Solvers 500
Vander's Renal Physiology第10版 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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7309648
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8926713
关于积分的说明 18919296
捐赠科研通 6971793
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3212992
关于科研通互助平台的介绍 2381426
邀请新用户注册赠送积分活动 2191008