Facile preparation of surface-modified polypropylene nanofiber separators with enhanced ionic transport and welding performance for lithium-ion batteries

聚烯烃 材料科学 聚丙烯 纳米纤维 电解质 聚合物 热稳定性 分离器(采油) 表面改性 锂离子电池 离子电导率 化学工程 复合材料 高分子化学 电池(电) 图层(电子) 电极 量子力学 热力学 物理化学 物理 功率(物理) 工程类 化学
作者
Zhanghua Zou,Minjun Yin,Peng Yin,Zhiyu Hu,Dong Wang,Hongting Pu
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier BV]
卷期号:127: 109774-109774 被引量:4
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2024.109774
摘要

Nanofiber separators are promising for high-performance lithium-ion batteries due to their high porosity and electrolyte uptake. However, most of them have been criticized for the low mechanical strength, particularly polyolefin nanofiber separators, due to the poor welding performance caused by weak interaction among the fibers. The lack of mass-production techniques is another problem for polyolefin nanofiber separators though polyolefin has the competitive cost and stability. In present study, polypropylene nanofiber separators (PPNFS) prepared via nanolayer coextrusion, a new appeared method suitable for large-scale preparation, are surface modified via a simple dip-coating method. The electrostatic self-assembly on the surface of polypropylene nanofibers is achieved. The incorporation of modified polymers significantly enhances the interaction at the nanofiber overlaps, facilitating in-situ welding of nanofibers and resulting in an 800% enhancement in separator mechanical properties. Polybenzimidazole (PBI) is a strange polymer with both electron-donating and electron-accepting sites. Experimental characterization and simulation calculations confirm that PBI-modified PPNFS exhibit a distinctive enhanced ionic transport and promote the formation of a more homogeneous solid electrolyte interphase (SEI) layer. Furthermore, PBI coated PPNFS (PPNFS@PBI) separators demonstrate exceptional thermal stability, superior electrolyte uptake, and enhanced fire resistance. Finally, the effect of molar concentration and molecular weight of PBI on battery performance is evaluated. 15% Molar concentration of PBI with 88,000 molecular weight has been shown to maximize battery 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
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
小生不才完成签到 ,获得积分20
刚刚
2秒前
2秒前
爱你沛沛完成签到 ,获得积分10
4秒前
desperate完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
bailin完成签到,获得积分10
6秒前
Shoujiang完成签到 ,获得积分10
7秒前
Meidina发布了新的文献求助10
7秒前
loulan完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
9秒前
包容诗槐完成签到,获得积分10
12秒前
大气早晨发布了新的文献求助10
13秒前
我是老大应助任性慕青采纳,获得10
13秒前
14秒前
14秒前
bailin发布了新的文献求助10
16秒前
桐桐应助galaxy采纳,获得30
17秒前
21秒前
贝勒完成签到,获得积分10
21秒前
嘉悦发布了新的文献求助10
22秒前
Qiuju完成签到,获得积分10
23秒前
24秒前
小生不才发布了新的文献求助10
25秒前
YKX完成签到,获得积分10
26秒前
大力哈密瓜完成签到 ,获得积分10
26秒前
张怀民发布了新的文献求助10
27秒前
XC完成签到 ,获得积分10
27秒前
MikeBot完成签到,获得积分10
29秒前
shinble发布了新的文献求助10
29秒前
Erin完成签到 ,获得积分10
30秒前
hcsdgf完成签到 ,获得积分10
30秒前
寂寞致幻完成签到,获得积分10
31秒前
32秒前
33秒前
科研通AI2S应助彭尧采纳,获得10
33秒前
天天完成签到 ,获得积分10
33秒前
35秒前
huyz发布了新的文献求助10
36秒前
高分求助中
Chinesen in Europa – Europäer in China: Journalisten, Spione, Studenten 500
Arthur Ewert: A Life for the Comintern 500
China's Relations With Japan 1945-83: The Role of Liao Chengzhi // Kurt Werner Radtke 500
Two Years in Peking 1965-1966: Book 1: Living and Teaching in Mao's China // Reginald Hunt 500
Epigenetic Drug Discovery 500
Hardness Tests and Hardness Number Conversions 300
Knowledge management in the fashion industry 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 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 3816942
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3360342
关于积分的说明 10407653
捐赠科研通 3078322
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1690694
邀请新用户注册赠送积分活动 814001
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 767958