Facilitating ionic conductivity and interfacial stability via oxygen vacancies-enriched TiO2 microrods for composite polymer electrolytes

电解质 离子电导率 复合数 电导率 化学工程 锂(药物) 材料科学 聚合物 离子键合 电化学 快离子导体 阴极 化学 离子 复合材料 电极 有机化学 物理化学 医学 工程类 内分泌学
作者
Bi Luo,Weigang Wang,Qi Wang,Weijie Ji,Guihui Yu,Zihang Liu,Zaowen Zhao,Xiaowei Wang,Shubin Wang,Jiafeng Zhang
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:460: 141329-141329 被引量:42
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.141329
摘要

Composite polymer electrolyte is viewed as one of the most competitive systems for the next generation in electrolytes for solid-state Li-metal batteries, owing to its favorable flexibility, favoring interfacial contact and low cost. However, the composite polymer electrolyte suffers from low ion conductivity and interfacial stability. Herein, we propose morphology and defect control strategies to successfully prepare oxygen vacancies-enriched 1D-structured TiO2 fillers to optimum ionic conductivity and interfacial strength of the CPEs. Various electrochemical characterizations and density functional theory (DFT) calculations reveal that the induced oxygen vacancies on the TiO2 surface help dissociate LiTFSI and produce more free Li ions. Notably, the 1D-structured TiO2 microrods not only act as a solid plasticizer to increase the amorphous phases of PEO matrix but also provide continuous interaction surfaces for strong anion adsorption to promote homogenous environment and ensure interfacial stability. Benefiting from this novel design, the symmetric Li//Li cell exhibits an ultra-long lifespan stable cycling over 1000 h at 0.2 mA cm−2. Besides, solid-state lithium metal batteries with LiFePO4 cathode exhibit superior cyclability (162.4 mAh g−1 at 0.33C after 200 cycles) and rate capability (132 mAh g−1 at 2C). This work provides a promising strategy of conduction structures for delicately designing advanced solid-state electrolytes, demonstrating the promise of developing all-solid-state Li-metal batteries.
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
歪瑞古德发布了新的文献求助10
刚刚
丫丫丫完成签到,获得积分10
刚刚
123完成签到,获得积分10
刚刚
詹雨鸿发布了新的文献求助10
2秒前
Meng完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
5秒前
科研通AI5应助11122采纳,获得10
6秒前
7秒前
cmuzf发布了新的文献求助10
8秒前
lameliu发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
827584450应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
今后应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
12秒前
深情不弱完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
立尽西风发布了新的文献求助10
13秒前
香蕉觅云应助魏你大爷采纳,获得10
15秒前
16秒前
17秒前
19秒前
SciGPT应助Vegccc采纳,获得10
19秒前
19秒前
木子李发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
21秒前
23秒前
小小猪完成签到,获得积分10
23秒前
鸢尾蓝发布了新的文献求助10
24秒前
25秒前
蛋包洋芋完成签到,获得积分10
25秒前
机灵的凡松完成签到,获得积分10
26秒前
hub完成签到,获得积分10
26秒前
26秒前
27秒前
28秒前
立尽西风完成签到,获得积分10
29秒前
高分求助中
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
A China diary: Peking 400
Brain and Heart The Triumphs and Struggles of a Pediatric Neurosurgeon 400
Cybersecurity Blueprint – Transitioning to Tech 400
Mixing the elements of mass customisation 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 3784142
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3329244
关于积分的说明 10241014
捐赠科研通 3044742
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1671268
邀请新用户注册赠送积分活动 800215
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 759250