MXene and silk fibroin peptide team up to build a 1+1>2 in situ SEI film

材料科学 电解质 丝素 电化学 化学工程 成核 离子 离子电导率 锂(药物) 纳米技术 电极 丝绸 复合材料 物理化学 化学 有机化学 内分泌学 工程类 医学
作者
Yangmingyue Zhao,Libo Li,Hang Yang,Shubo Fan,Suo Li,Hao Tong
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier BV]
卷期号:65: 103126-103126 被引量:4
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2023.103126
摘要

The utilization of solid-state lithium-ion batteries (SLIBs) is envisaged for the next generation of energy storage devices due to their exceptional energy density. Nonetheless, for practical applications of SLIBs, it is crucial to address the challenges associated with unstable interfaces and poor electrochemical performance. By employing silk fibroin peptide (SFP) and MXene, we successfully achieved the in-situ generation of uniform solid electrolyte interphase (SEI) films through the design of modified interfaces. The incorporation of -NH2 groups from SFP and the -F terminus from MXene facilitated the formation of Li3N and LiF, thereby enabling selective localization and controlled SEI film growth as confirmed by the time-of-flight secondary-ion mass spectrometry (TOF-SIMS) analysis. The Derjaguin-Müller-Toporov (DMT) modulus demonstrated the robustness of the SEI film. This phenomenon enhances interfacial stability, promotes lithium-ion nucleation, suppresses dendrite growth, and improves overall electrochemical performance during battery operation. The presence of -NH2 possessing a lone pair of electrons exhibited excellent lithophile properties that facilitated micro-complexes formation with lithium ions, thereby promoting lithium salt dissociation and facilitating the lithium-ion migration within systems. Furthermore, the interface-modified polymer electrolytes (PEs) demonstrated an impressive ionic conductivity of up to 1.16 × 10−3 S cm−1, along with a favorable transference number of lithium ions (tLi+) of 0.57. Notably, the modified PEs significantly contributed to stable battery operation at room temperature (RT), exhibiting an initial discharge capacity of 117.6 mAh g−1 at 5 C. This innovative strategy involving modification at the interface level represents a significant advancement towards achieving stable operation in high-energy SLIBs.
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
天天快乐的应助被高高诗柳采纳,获得10
刚刚
刚刚
1秒前
1秒前
wangjj发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
严婉蓉发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
晚晚完成签到,获得积分20
4秒前
张礼林完成签到,获得积分10
4秒前
香蕉觅云的应助被Vincent_77采纳,获得10
4秒前
4秒前
lilwen发布了新的文献求助10
5秒前
lhhh发布了新的文献求助10
6秒前
111发布了新的文献求助10
6秒前
pronoia发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
卡皮巴丘完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
桐桐的应助被Lsmile采纳,获得10
8秒前
9秒前
heyize发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
科研通AI6.2的应助被初七采纳,获得30
10秒前
DW的应助被科研牛马采纳,获得10
11秒前
华仔的应助被GIINJIU采纳,获得10
11秒前
Mm完成签到,获得积分10
11秒前
胖胖春天发布了新的文献求助10
12秒前
Mchong完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
8888发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
My_magnum_opus的应助被温柔的斩采纳,获得30
13秒前
hfd发布了新的文献求助10
13秒前
姑且发布了新的文献求助10
13秒前
相文杰完成签到,获得积分10
14秒前
bai完成签到 ,获得积分10
14秒前
ksperate发布了新的文献求助10
14秒前
田様的应助被结实盼晴采纳,获得10
15秒前
15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
Les Mantodea De Guyane 2000
内視鏡下経鼻経蝶形骨洞手術術後SIADHに対する予防的水制限の安全性と有効性の検討 1000
Problems and Solutions for Integer and Combinatorial Optimization: Building Skills in Discrete Optimization 600
Organizational Behavior 510
桑白皮エキスの実験的, 臨床的育毛効果について 500
Nonlinear vehicle active suspension system control method based on the extended high gain observer 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 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8001433
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9454045
关于积分的说明 21148000
捐赠科研通 7574135
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3381303
关于科研通互助平台的介绍 2514015
邀请新用户注册赠送积分活动 2415521