Hybrid solid-state electrolytes for lithium metal batteries

电解质 材料科学 阳极 电化学 离子电导率 电极 化学工程 阴极 电化学窗口 极化(电化学) 锂(药物) 金属锂 纳米技术 电气工程 化学 医学 内分泌学 物理化学 工程类
作者
Peng Cao
标识
DOI:10.52843/cassyni.c60fzz
摘要

Rechargeable Li metal batteries using Li metal anodes have attracted worldwide interest because of their high theoretical specific capacity (3860 mAh g-1) and lowest electrode potential (-3.040 V vs standard hydrogen electrode). The critical barriers limiting their commercial application include uncontrolled dendritic Li growth and the unstable Li-electrolyte interface resulting in short circuit and possible explosion. Solid-state electrolytes (SSEs) in place of liquid electrolytes are deemed a promising method to solve the safety concerns. Herein, we design and synthesise a series of hybrid solid-state electrolytes (HSSEs) that is Li-ion-conducting and electron insulating for the Li metal anode. The Ta-Nb co-doped ceramic powders with high ionic conductivity (1.04 ×10-3 S cm-1) dispersed in a polymer matrix could significantly enhance HSSEs mechanical properties, and decrease the polymer’s local crystallization, which is favourable for Li-ion transfer. The symmetric cell of PEO-LLZTNO HSSEs showed stable cycling with 56 mV polarization potential under 0.1mA cm2 for 1040 h at 60 oC, indicating a stable Li | PEO-LLZTNO 10% | Li interface with the ability to suppress lithium dendrite growth. This talk will also present a modified PVDF based HSSE that demonstrates excellent electrochemical performance when it is paired with a high-voltage cathode material NCM811. This cell can survive from the nail test in the air. The PVDF based HSSEs could power a portable game player and wearable ECG kit in the real application. Our research shows that the HSSEs would be promising candidates for the long lifespan safety batteries.

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
博修发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
Komorebi发布了新的文献求助10
4秒前
地狱跳跳虎完成签到,获得积分10
4秒前
酷波er应助完美的如容采纳,获得10
5秒前
6秒前
坚果儿发布了新的文献求助10
7秒前
zly完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
细心书蕾完成签到 ,获得积分10
8秒前
hualidy完成签到,获得积分10
8秒前
ophcyl完成签到,获得积分10
8秒前
可爱的函函应助帅气一刀采纳,获得10
9秒前
皓月星辰发布了新的文献求助10
10秒前
FIFI完成签到,获得积分10
10秒前
CipherSage应助悲伤的冰栗子采纳,获得10
12秒前
12秒前
吕嫣娆完成签到 ,获得积分10
14秒前
16秒前
CodeCraft应助坚果儿采纳,获得30
16秒前
英姑应助大布采纳,获得20
17秒前
安白发布了新的文献求助10
17秒前
嘉嘉完成签到 ,获得积分10
18秒前
18秒前
悲伤的冰栗子完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
帅气一刀发布了新的文献求助10
22秒前
24秒前
HH完成签到,获得积分20
26秒前
博修发布了新的文献求助10
27秒前
CC完成签到,获得积分20
27秒前
东方天磊发布了新的文献求助20
28秒前
Valora发布了新的文献求助50
28秒前
正直的剑客完成签到,获得积分10
29秒前
帅气一刀完成签到,获得积分10
31秒前
33秒前
34秒前
38秒前
科研通AI5应助甜甜的半仙采纳,获得10
39秒前
aldehyde应助南桑采纳,获得10
39秒前
高分求助中
Applied Survey Data Analysis (第三版, 2025) 800
Assessing and Diagnosing Young Children with Neurodevelopmental Disorders (2nd Edition) 700
Pteromalidae 600
Images that translate 500
Handbook of Innovations in Political Psychology 400
Mapping the Stars: Celebrity, Metonymy, and the Networked Politics of Identity 400
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 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 3842805
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3384821
关于积分的说明 10537479
捐赠科研通 3105381
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1710248
邀请新用户注册赠送积分活动 823571
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 774149