In Situ Network Electrolyte Based on a Functional Polymerized Ionic Liquid with High Conductivity toward Lithium Metal Batteries

电解质 电化学窗口 锂(药物) 电化学 电导率 离子液体 离子电导率 材料科学 法拉第效率 快离子导体 离子键合 化学工程 无机化学 离子 电极 化学 物理化学 有机化学 工程类 内分泌学 医学 催化作用
作者
Yifan Sha,Tianhao Yu,Tao Dong,Xing‐Long Wu,Haoyu Tao,Haitao Zhang
出处
期刊:ACS applied energy materials [American Chemical Society]
卷期号:4 (12): 14755-14765 被引量:28
标识
DOI:10.1021/acsaem.1c03443
摘要

A solid-state electrolyte has attracted great interest on energy storage and conversion, especially for lithium metal batteries (LMBs). However, its practical application is limited by poor ionic conductivity at room temperature and dendrite formation. Herein, a polymerized ionic liquid (PIL)-based solid electrolyte with the structure of a semi-interpenetrating polymer network is designed to enhance the ionic conductivity for LMBs. A one-step in situ cross-link [Vmim1O2][TFSI] is introduced in the poly(vinylidene fluoride)–hexafluoropropylene matrix to fabricate the electrolyte. The obtained solid electrolyte exhibits a high ionic conductivity (1.06 × 10–3 S cm–1 at 25 °C) and a wide electrochemical window (5.50 V vs Li/Li+). The assembled lithium symmetrical cell can maintain a stable voltage range over 1000 h, and the mechanism is confirmed by density functional theory calculations. The employed MD simulations indicate a coordination of the TFSI– anion with both Li+ and the polycation in different systems and demonstrate the feasibility of the Li+ transport improvement based on the PIL. Li/LiFePO4 batteries also show good cycle performance whose reversible capacity is about 153.7 mA h g–1 with 96.53% Coulombic efficiency at 0.1 C and 25 °C. This research shows that this PIL-based solid electrolyte possessed broad application for next-generation LMBs.

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
tumankol发布了新的文献求助10
1秒前
YYY驳回了NattyPoe应助
1秒前
hope发布了新的文献求助10
2秒前
刘小源完成签到,获得积分10
2秒前
量子星尘发布了新的文献求助30
2秒前
李健应助科研小锄头采纳,获得10
3秒前
MIZU应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
CR7应助科研通管家采纳,获得20
3秒前
CR7应助科研通管家采纳,获得20
3秒前
猪猪hero应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
猪猪hero应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
BowieHuang应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
猪猪hero应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
BowieHuang应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
猪猪hero应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
听海与你应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
mxy完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
猪猪hero应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
猪猪hero应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
猪猪hero应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
猪猪hero应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
高分求助中
2025-2031全球及中国金刚石触媒粉行业研究及十五五规划分析报告 40000
(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
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Ägyptische Geschichte der 21.–30. Dynastie 2500
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
„Semitische Wissenschaften“? 1510
从k到英国情人 1500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5744001
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5417286
关于积分的说明 15348919
捐赠科研通 4884487
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2625910
邀请新用户注册赠送积分活动 1574683
关于科研通互助平台的介绍 1531562