Constructing a Dielectric Fluorinated Solid Electrolyte for Practically Operated All-Solid-State Lithium-Metal Batteries

金属锂 材料科学 电解质 锂(药物) 固态 电介质 金属 快离子导体 化学工程 无机化学 纳米技术 电极 化学 光电子学 冶金 物理化学 内分泌学 工程类 医学
作者
Xianda Ma,Shuhui Ge,Shuo Chen,Liang Zhang,Rui Wang,Jianhua Yan,Shujie Liu,Bin Ding,Jianyong Yu
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:19 (9): 9367-9377 被引量:8
标识
DOI:10.1021/acsnano.5c01171
摘要

The operation of all-solid-state lithium-metal batteries is primarily constrained by an inferior solid electrolyte. Here, we employ a porous dielectric fluorinated electrolyte to encapsulate a Li+ complex, achieving rapid and stable ion conduction throughout cycling. The electrolyte comprises a porous nanofiber (NF) skeleton made of dielectric fluorinated BaTiO3 (F-BaTiO3−δ) and all-trans block copolymer PVDF-b-PTFE, with an encapsulated poly(ethylene oxide) (PEO)-LiTFSI filler. The dielectric polarized NFs effectively dissociate LiTFSI to form a rapid conductive Li+ complex, while F-BaTiO3−δ bonds with PVDF-b-PTFE and PEO to create stable cross-phase Li+-conduction paths. This results in an electrolyte with a high room-temperature conductivity of 5.64 × 10–4 S cm–1 and a low activation energy of 0.21 eV. Additionally, the polarized electrolyte achieves dynamic interface stability by eliminating the space charge layer on the cathode and internal stress on the anode. The all-solid-state LiFePO4//Li batteries can cycle stably 1000 times at 0.5 C with a high capacity retention of 87.45%. Furthermore, the NCM811//Li and 30-Ah-pouch cells also demonstrate high cycling stability, showcasing potential commercial applications.
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
刚刚
Weanhear发布了新的文献求助10
1秒前
NAN发布了新的文献求助10
2秒前
ding发布了新的文献求助10
2秒前
Owen应助无可匹敌的饭量采纳,获得10
2秒前
2秒前
3秒前
凡楠完成签到,获得积分10
4秒前
简小小完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
小蘑菇应助wise111采纳,获得10
5秒前
打打应助XIAOGONG采纳,获得10
5秒前
XD824发布了新的文献求助10
6秒前
SciGPT应助lhx采纳,获得10
6秒前
molihuakai应助仁爱的寒凡采纳,获得10
6秒前
7秒前
7秒前
7秒前
JXJ完成签到,获得积分10
9秒前
缥缈雨兰完成签到,获得积分10
9秒前
Chronic发布了新的文献求助30
9秒前
AA发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
qf完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
nalijuan发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
18204693903完成签到,获得积分10
12秒前
dxl发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
wangwangxiao完成签到 ,获得积分10
13秒前
13秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
13秒前
14秒前
14秒前
谨慎笙发布了新的文献求助10
14秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
高分求助中
(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
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Photothermal Science and Techniques 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7725078
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9277548
关于积分的说明 20122518
捐赠科研通 7301484
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3301624
关于科研通互助平台的介绍 2454970
邀请新用户注册赠送积分活动 2309348