Insight into the integration way of ceramic solid-state electrolyte fillers in the composite electrolyte for high performance solid-state lithium metal battery

材料科学 电解质 聚丙烯腈 陶瓷 复合数 锂(药物) 快离子导体 电化学 离子电导率 锂电池 电化学窗口 复合材料 化学工程 聚合物 电极 离子 离子键合 物理化学 物理 内分泌学 工程类 化学 医学 量子力学
作者
Zhiheng Ren,Jixiao Li,Yangyang Gong,Chuan Shi,Jianneng Liang,Yongliang Li,Chuanxin He,Qianling Zhang,Xiangzhong Ren
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier BV]
卷期号:51: 130-138 被引量:109
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2022.06.037
摘要

Reasonably combining ceramic solid-state electrolytes (SSEs) and polymer-based SSEs to create versatile composite SSEs has provided new enlightenment for the development of solid-state lithium metal batteries (SSLMBs). Here, different integration ways of Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12 (LLZTO) with an electrospinned 3D polyacrylonitrile (PAN) nanofiber and a polymer electrolyte formed by in-situ polymerization reaction were investigated. Firstly blending LLZTO ceramic with 3D PAN nanofiber followed by filling with polymer electrolyte into the spaces can offer the composite SSE a higher ionic conductivity (2.06 × 10−3 S·cm−1), the highest lithium transference number (0.5), and the highest mechanical strength (2.85 MPa). It can operate in Li symmetric cells over 1000 h with the potential of 0.07 V under a current density of 0.2 mA·cm−2, and make Li-LiFePO4 solid-state batteries (SSBs) excellent cycling performance (86.3% retention after 500 cycles at 0.5 C). It also delivers excellent electrochemical performances in 4.3 V or 4.5 V high voltage SSBs. In contrast, when LLZTO is absent or added through simple mixing without integration into PAN network, the electrochemical performances of SSEs and SSLMBs are inferior. Mechanism study suggests that the direct contact of LLZTO and succinonitrile (SN) will initiate the decomposition of SN, leading to the formation of a C=N-C barrier layer and further degradation of electrochemical performance.
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
历史雨完成签到,获得积分10
刚刚
劳永杰发布了新的文献求助10
2秒前
Brak发布了新的文献求助10
2秒前
假如有贾蓉关注了科研通微信公众号
2秒前
Master-wang完成签到,获得积分10
3秒前
aam完成签到,获得积分10
5秒前
研友_VZG7GZ应助皮崇知采纳,获得10
6秒前
Jasper应助huangYinghua采纳,获得10
8秒前
8秒前
研友_ndDGVn完成签到,获得积分10
9秒前
寒水发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
wei完成签到,获得积分20
13秒前
cocu117发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
郭元强完成签到,获得积分10
17秒前
kkh完成签到 ,获得积分10
18秒前
shinny完成签到,获得积分10
19秒前
拔丝香芋发布了新的文献求助10
19秒前
在逃公主许翠花完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
siri发布了新的文献求助10
22秒前
脱壳金蝉完成签到,获得积分10
22秒前
yyauthor发布了新的文献求助20
23秒前
123完成签到,获得积分10
26秒前
26秒前
zheng完成签到 ,获得积分10
27秒前
yyq完成签到,获得积分10
27秒前
王泽然发布了新的文献求助10
27秒前
斯文败类应助芒果椿采纳,获得10
30秒前
30秒前
lzl008完成签到 ,获得积分10
31秒前
李爱国应助Brak采纳,获得10
32秒前
李健的小迷弟应助王泽然采纳,获得10
33秒前
Jasper应助温暖的盼山采纳,获得10
33秒前
LDQ发布了新的文献求助10
34秒前
34秒前
35秒前
38秒前
劣根发布了新的文献求助30
38秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Technical Brochure TB 814: LPIT applications in HV gas insulated switchgear 1000
Immigrant Incorporation in East Asian Democracies 600
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
A Preliminary Study on Correlation Between Independent Components of Facial Thermal Images and Subjective Assessment of Chronic Stress 500
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 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3966882
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3512358
关于积分的说明 11162837
捐赠科研通 3247220
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1793752
邀请新用户注册赠送积分活动 874602
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 804432