Decoupled Ion Transport via Triadic Molecular Synergy in Flame‐Retardant Quasi‐Solid Electrolytes for Safe Lithium Metal Batteries

阻燃剂 材料科学 金属锂 锂(药物) 电解质 金属 快离子导体 聚合物电解质 化学工程 离子电导率 电极 复合材料 冶金 化学 物理化学 医学 工程类 内分泌学
作者
Kun Li,Anjun Hu,Ruizhe Xu,Wang Xu,Borui Yang,Ting Li,Yuanjian Li,Zhi Wei Seh,Jianping Long,Shimou Chen
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/aenm.202501236
摘要

Abstract Ionic liquids (IL)‐based quasi‐solid polymer electrolytes (QSPEs) hold promise for safe lithium metal batteries owing to their tunable electrochemical properties and processability. However, traditional design strategy has ignored the interdependencies among “component‐function‐interface”, leading to compromised practical applications hindered by sluggish lithium‐ion transport kinetics and safety concerns. Herein, a triadic molecular synergy paradigm is proposed to decouple lithium‐ion conduction mechanisms in flame‐retardant QSPEs. Pentaerythritol tetraacrylate‐lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide (LiTFSI) provides the structural framework, while the IL (1‐butyl‐3‐methylimidazole bis (trifluoromethylsulfonyl) imide, BmimTFSI) as a plasticizer softens the polymer chains by weakening the intermolecular forces to provide an additional ion‐transport pathway while imparting flame‐retardant properties. Additionally, the highly electronegative fluorine atoms of the additive (2‐(perfluorohexyl)ethyl methacrylate, PFMA) promote LiTFSI dissociation through electron cloud migration, simultaneously immobilizing TFSI⁻ anions and suppressing cationic competition through strong PFMA−Bmim + coordination. As a proof‐of‐concept, this synergistic design achieves a high lithium‐ion transference number (0.72), forms a stable lithium fluoride‐dominated interphases, and enhances battery safety via a condensed‐phase flame‐retardant mechanism. Experimental validation demonstrates that the designed quasi‐solid electrolyte significantly enhances cycling stability in Li symmetric cells, Li||LiFePO 4 and Li||LiNi 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 O 2 cells. The proposed molecular engineering strategy establishes a paradigm for developing high‐performance QSPEs in lithium 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
鲤鱼白玉完成签到,获得积分10
刚刚
高山流水完成签到 ,获得积分10
刚刚
鱼鱼片片完成签到,获得积分10
刚刚
雨木目完成签到,获得积分10
1秒前
小心科研完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
白色蒲公英完成签到,获得积分10
2秒前
烂漫煎饼发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
爱吃菠萝蜜完成签到,获得积分10
3秒前
tingalan完成签到,获得积分10
4秒前
科研通AI5应助冬瓜鑫采纳,获得10
4秒前
二尖瓣后叶完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
5秒前
科研通AI2S应助苗啊苗采纳,获得10
5秒前
顺顺科研完成签到 ,获得积分10
5秒前
文艺雁菱应助白枫采纳,获得10
5秒前
dududuudu完成签到,获得积分10
6秒前
打打应助cc采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
科研通AI5应助芝麻采纳,获得10
7秒前
含蓄听南完成签到,获得积分10
8秒前
乐乐应助凳子琪采纳,获得10
8秒前
qwer完成签到,获得积分10
8秒前
安逸发布了新的文献求助10
8秒前
kittency完成签到 ,获得积分10
9秒前
shuijinhehuo完成签到,获得积分10
9秒前
humengxiao完成签到,获得积分10
9秒前
青蛙的第二滴口水完成签到,获得积分10
10秒前
科目三应助小阿飞采纳,获得10
10秒前
10秒前
Andy完成签到 ,获得积分10
10秒前
阿萨德完成签到,获得积分0
10秒前
QAQSS完成签到 ,获得积分10
10秒前
拉拉发布了新的文献求助10
11秒前
w2503完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
高分求助中
ISCN 2024 - An International System for Human Cytogenomic Nomenclature (2024) 3000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2500
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 (PDF!) 1000
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
Tip60 complex regulates eggshell formation and oviposition in the white-backed planthopper, providing effective targets for pest control 400
A Field Guide to the Amphibians and Reptiles of Madagascar - Frank Glaw and Miguel Vences - 3rd Edition 400
China Gadabouts: New Frontiers of Humanitarian Nursing, 1941–51 400
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 3788560
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3333813
关于积分的说明 10264224
捐赠科研通 3049806
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1673705
邀请新用户注册赠送积分活动 802157
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 760535