Localized high concentration polymer electrolyte enabling room temperature solid-state lithium metal batteries with stable LiF-rich interphases

材料科学 电解质 锂(药物) 聚合物 化学工程 六氟丙烯 溶剂化 电化学 聚偏氟乙烯 溶剂 无机化学 电极 复合材料 有机化学 离子电导率 物理化学 化学 内分泌学 四氟乙烯 工程类 医学 共聚物
作者
Junjie Lu,Bifu Sheng,Minfeng Chen,M. Xu,Yiyi Zhang,Sheng Zhao,Qingqing Zhou,Chuyang Li,Bin Wang,Jingjing Liu,Jizhang Chen,Zhichao Lou,Xiang Han
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier BV]
卷期号:71: 103570-103570 被引量:41
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2024.103570
摘要

Polyvinylidene fluoride hexafluoropropylene (PVDF-HFP) based polymer electrolyte shows mechanical flexibility, soft and intimidate physical contact and good electrochemical stability, however, low ionic conductivity at room temperature and unstable interphases against Li metal hinder its application. In this article, we propose a universal strategy to prepare localized high concentration polymer electrolytes (LHCPE) in which high concentration lithium salt (LiTFSI) dissolved in tiny residual solvent (DMF) and the PVDF-HFP serves as solid dilution. The LHCPE regulates the solvation structure of lithium ions with anions instead of DMF solvent, allowing more anions to coordinate with Li+ and forming amount contact ion pairs (CIPs) and aggregates (AGGs). As a result, high ionic conductivity (5.9 × 10−4 S cm−1) and low activation energy (0.10 eV) achieved. The LHCPE also induces the decomposition of anions-derived LiF-rich interphases, that is ionic conducive and mechanical robust, thereby greatly improving the charge transfer kinetics and stability towards Li metal anodes. Consequently, at 0.5 mA cm−2 and 0.25 mAh cm−2, stable and long-term cycling over 2000 h obtained under room temperature in Li//Li symmetric cells achieved. The full solid-state LFP//LHCPE//Li cells further exhibit excellent capacity retention of 82.83 % even after 1200 cycles at room temperature and a high rate of 8 C (1C=170 mA·g−1). Our work shed light on the design of high-performance polymer-based composite electrolytes by manipulating the Li solvation structure.
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
yuan发布了新的文献求助10
1秒前
科研通AI6.4应助dr_chou采纳,获得10
1秒前
Owen应助爱撒娇的从丹采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
徐月亮发布了新的文献求助10
1秒前
Jessy畅畅应助李文豪采纳,获得10
1秒前
菌菌完成签到,获得积分10
2秒前
123应助李文豪采纳,获得10
2秒前
2秒前
Xx完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
无情的聪健应助莫愁采纳,获得20
3秒前
清秀的远望完成签到,获得积分10
3秒前
温暖樱发布了新的文献求助10
3秒前
下雨天完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
59完成签到,获得积分10
4秒前
从不内卷发布了新的文献求助10
4秒前
魔丸发布了新的文献求助10
4秒前
lzzk发布了新的文献求助30
5秒前
scxl2000完成签到,获得积分10
5秒前
细心难摧完成签到 ,获得积分10
5秒前
胡平发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
lingquanmeng完成签到,获得积分10
6秒前
Kao应助贾克斯采纳,获得10
7秒前
Key发布了新的文献求助10
7秒前
Jasper应助Kxxxx采纳,获得10
8秒前
小蘑菇应助zzzy采纳,获得10
8秒前
8秒前
wyg1994发布了新的文献求助10
8秒前
DaSheng完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
英勇的哲瀚完成签到,获得积分10
9秒前
FLZLC完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
ccm发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
科研通AI2S应助Luu采纳,获得10
10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
Introducing the Learning Sciences 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
Resiliency Scale for Adolescents--Chinese Version 800
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
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 7324614
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8940082
关于积分的说明 18955802
捐赠科研通 6981328
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3215470
关于科研通互助平台的介绍 2382786
邀请新用户注册赠送积分活动 2194732