Interfacial optimization between cathode and 20 μm-thickness solid electrolyte membrane via in-situ polymerization for lithium metal batteries

电解质 材料科学 化学工程 阴极 法拉第效率 锂(药物) 阳极 聚合 离子电导率 电化学窗口 电化学 聚合物 润湿 电极 复合材料 化学 生物化学 医学 工程类 内分泌学 物理化学
作者
Jian Ma,Hao Jiang,Lihan Chen,Yueyue Wu,Yongchao Liu,Weiwei Ping,Xiaohui Song,Hongfa Xiang
出处
期刊:Journal of Power Sources [Elsevier BV]
卷期号:537: 231517-231517 被引量:18
标识
DOI:10.1016/j.jpowsour.2022.231517
摘要

Solid electrolyte membranes face a huge challenge in achieving satisfactory interfacial contact with electrodes, which severely impairs the rate performance and cycle life of solid-state lithium batteries. In this work, we fabricated an ultrathin solid polymer electrolyte (SPE) membrane, and based on it we demonstrated the interfacial contact optimization strategy by in-situ polymerization. The free-stranding PVDF-HFP-LiTFSI membrane with a thickness of 20 μm shows an ionic conductivity of 1.2 × 10−4 S cm−1 at room temperature. The poly(ethylene glycol) diacrylate-based in-situ polymerized electrolyte tightly connects the cathode and the SPE membrane, decreasing the interfacial resistance from 9380 Ω cm2 to 1100 Ω cm2. Compared with the traditional method employing liquid electrolyte for interfacial wetting, extended electrochemical window (4.6 V) and much improved thermal stability are obtained. Full cell employing LiFePO4 cathode and lithium metal anode shows an initial capacity of 138.9 mAh g−1 under a charge/discharge rate of 0.5C (85 mA g−1) at 60 °C, with a capacity retention ratio of 84.9% and a high average Coulombic efficiency (98.7%) after 300 cycles, remarkably better than those of its liquid electrolyte-used counterpart. Our work demonstrates that the application of in-situ polymerization into interfacial contact improvement between SPE and cathode possesses wide application prospects.
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
刚刚
张张完成签到,获得积分10
刚刚
ChrisYang完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
2秒前
孤独的水之完成签到,获得积分10
2秒前
金条完成签到,获得积分10
2秒前
鑫炜赵发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
务实人生发布了新的文献求助10
2秒前
emmm完成签到,获得积分10
3秒前
牦牛完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
Owen应助Acadia采纳,获得10
3秒前
yanning完成签到,获得积分10
4秒前
搁浅完成签到,获得积分10
4秒前
钱璐璐完成签到 ,获得积分10
4秒前
体贴绮露完成签到,获得积分10
4秒前
774140408发布了新的文献求助10
5秒前
彬墩墩发布了新的文献求助10
5秒前
天玄发布了新的文献求助10
5秒前
Forsyl发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
七七爱学习完成签到,获得积分10
6秒前
orixero应助MBLee采纳,获得10
6秒前
传奇3应助MBLee采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
现代的芹发布了新的文献求助10
7秒前
小红要练马甲线关注了科研通微信公众号
7秒前
7秒前
牦牛发布了新的文献求助10
8秒前
冷静千柔完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
haozai完成签到,获得积分10
8秒前
老实的熊猫完成签到,获得积分10
9秒前
9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
Rosenblum, Global Change Biology 800
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
CLSI VET01S-2024 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals (7th Ed) 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 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7774394
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9316463
关于积分的说明 20350941
捐赠科研通 7360400
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3317536
关于科研通互助平台的介绍 2465932
邀请新用户注册赠送积分活动 2332773