Topology crafting of polyvinylidene difluoride electrolyte creates ultra-long cycling high-voltage lithium metal solid-state batteries

材料科学 电解质 聚偏氟乙烯 阴极 离子电导率 锂(药物) 化学工程 阳极 准固态 快离子导体 聚合物 电池(电) 电极 复合材料 物理 工程类 内分泌学 物理化学 功率(物理) 化学 医学 量子力学 色素敏化染料
作者
Jinshuo Mi,Jiabin Ma,Likun Chen,Chen Lai,Ke Yang,Jie Biao,Heyi Xia,Xin Song,Wei Lv,Guiming Zhong,Yan‐Bing He
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier]
卷期号:48: 375-383 被引量:59
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2022.02.048
摘要

Solid-state polymer electrolytes (SPEs) present poor anti-oxidation ability, low ionic conductivity and high flammability, which greatly restrict their applications in high-voltage solid-state lithium metal batteries. Herein, we uniformly graft the lithium phenyl phosphate (LPPO) on polyvinylidene difluoride (PVDF) by dehydrofluorination and Friedel-Crafts alkylation reactions to create a multifunctional PVDF-LPPO SPE with branched topology. The LPPO serves as a single ion conductor, flame retardant and cathode electrolyte interface formation agent not only greatly improves the ionic conductivity, fireproof property and electrochemical stability of SPE, but also remarkably suppresses the side reactions with both cathode and lithium metal anode. An additional and uniform Li-ion transmission path is constructed by LPPO to remarkably reduce the activation energy and enhance the lithium-ion transference number of PVDF-LPPO SPE. The solid-state LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2||PVDF-LPPO||Li batteries stably cycle for 1550 times between 2.8 and 4.3 V at 1 C and 1000 times under a high charging voltage of 4.5 V. The transformation of layered structure to rock-salt phase of NCM811 particles is greatly suppressed during long cycling by a stable and uniform LPPO derived cathode electrolyte interface. This work provides a precise operation method for modifying structure of polymer electrolyte to achieve outstanding special properties of lithium metal solid-state 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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
骨科搬砖娃完成签到 ,获得积分10
1秒前
丘比特应助了凡采纳,获得10
1秒前
拔牙小彩笔完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
jiangliuer发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
光亮山雁发布了新的文献求助30
3秒前
3秒前
3秒前
chenxing发布了新的文献求助10
4秒前
安静的宛秋完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
vv发布了新的文献求助10
4秒前
6秒前
彭珊发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
SCI发布了新的文献求助10
7秒前
沪上科研君完成签到,获得积分10
7秒前
祈愿`发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
烟花应助鲨鱼采纳,获得10
8秒前
桃子发布了新的文献求助10
8秒前
是容与呀发布了新的文献求助10
8秒前
科研通AI2S应助Zz采纳,获得10
11秒前
WAN发布了新的文献求助10
11秒前
MINGHUI发布了新的文献求助10
12秒前
小鱼关注了科研通微信公众号
12秒前
机智灵薇发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
暴躁的沛柔完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
14秒前
15秒前
16秒前
niniyiya完成签到,获得积分10
16秒前
ye完成签到,获得积分20
16秒前
17秒前
17秒前
高分求助中
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
The Illustrated History of Gymnastics 800
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 800
Herman Melville: A Biography (Volume 1, 1819-1851) 600
Locomotion in marine mesosuchians (Crocodylia): the contribution of the "locomotion profiles" 500
Division and square root. Digit-recurrence algorithms and implementations 500
Hemerologies of Assyrian and Babylonian Scholars 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2498386
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2154108
关于积分的说明 5508710
捐赠科研通 1875073
什么是DOI,文献DOI怎么找? 932452
版权声明 563722
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 498325