Comprehensively-modified polymer electrolyte membranes with multifunctional PMIA for highly-stable all-solid-state lithium-ion batteries

电解质 材料科学 化学工程 离子电导率 锂(药物) 热稳定性 聚合物 高分子化学 复合材料 化学 电极 内分泌学 工程类 物理化学 医学 生物化学
作者
Lehao Liu,Jinshan Mo,Jingru Li,Jinxin Liu,Hejin Yan,Jing Lyu,Bing Jiang,Lihua Chu,Meicheng Li
出处
期刊:Journal of Energy Chemistry [Elsevier BV]
卷期号:48: 334-343 被引量:53
标识
DOI:10.1016/j.jechem.2020.02.033
摘要

Polyethylene oxide (PEO)-based electrolytes have obvious merits such as strong ability to dissolve salts (e.g., LiTFSI) and high flexibility, but their applications in solid-state batteries is hindered by the low ion conductance and poor mechanical and thermal properties. Herein, poly(m-phenylene isophthalamide) (PMIA) is employed as a multifunctional additive to improve the overall properties of the PEO-based electrolytes. The hydrogen-bond interactions between PMIA and PEO/TFSI− can effectively prevent the PEO crystallization and meanwhile facilitate the LiTFSI dissociation, and thus greatly improve the ionic conductivity (two times that of the pristine electrolyte at room temperature). With the incorporation of the high-strength PMIA with tough amide-benzene backbones, the PMIA/PEO-LiTFSI composite polymer electrolyte (CPE) membranes also show much higher mechanical strength (2.96 MPa), thermostability (419 °C) and interfacial stability against Li dendrites (468 h at 0.10 mA cm‒2) than the pristine electrolyte (0.32 MPa, 364 °C and short circuit after 246 h). Furthermore, the CPE-based LiFePO4/Li cells exhibit superior cycling stability (137 mAh g−1 with 93% retention after 100 cycles at 0.5 C) and rate performance (123 mAh g−1 at 1.0 C). This work provides a novel and effective CPE structure design strategy to achieve comprehensively-upgraded electrolytes for promising solid-state battery applications.
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
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
纤尘cc完成签到,获得积分10
刚刚
WuYichen发布了新的文献求助10
1秒前
老友记完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
4秒前
隐形曼青应助卞卞采纳,获得10
5秒前
pojian完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
OKC关闭了OKC文献求助
6秒前
6秒前
6秒前
西瓜刀发布了新的文献求助10
6秒前
DDDD应助无聊的发夹采纳,获得30
6秒前
蓝色发布了新的文献求助10
7秒前
10秒前
rpe发布了新的文献求助10
11秒前
白兰鸽发布了新的文献求助10
12秒前
rye发布了新的文献求助10
12秒前
MITNO1完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
13秒前
coconut完成签到 ,获得积分10
14秒前
小贝壳要快乐吖完成签到,获得积分10
15秒前
刘璇发布了新的文献求助10
15秒前
蓝色发布了新的文献求助10
16秒前
科研发布了新的社区帖子
17秒前
蓝岳洋发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
21秒前
22秒前
rye完成签到,获得积分10
23秒前
25秒前
蓝色发布了新的文献求助10
26秒前
wang完成签到,获得积分10
26秒前
28秒前
29秒前
29秒前
林俊超完成签到 ,获得积分10
30秒前
朴实一曲完成签到,获得积分10
30秒前
高分求助中
Basic Discrete Mathematics 1000
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 600
Introduction to Strong Mixing Conditions Volumes 1-3 500
Tip60 complex regulates eggshell formation and oviposition in the white-backed planthopper, providing effective targets for pest control 400
A Field Guide to the Amphibians and Reptiles of Madagascar - Frank Glaw and Miguel Vences - 3rd Edition 400
China Gadabouts: New Frontiers of Humanitarian Nursing, 1941–51 400
The Healthy Socialist Life in Maoist China, 1949–1980 400
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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3799143
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3344848
关于积分的说明 10321712
捐赠科研通 3061268
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1680119
邀请新用户注册赠送积分活动 806904
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 763445