A Supertough and Highly‐Conductive Nano‐Dipole Doped Composite Polymer Electrolyte with Hybrid Li+‐Solvation Microenvironment for Lithium Metal Batteries

材料科学 电解质 分离器(采油) 化学工程 离子电导率 快离子导体 导电聚合物 聚合物 掺杂剂 锂(药物) 复合数 兴奋剂 溶剂化 纳米技术 离子 复合材料 物理化学 有机化学 光电子学 电极 化学 医学 物理 工程类 热力学 内分泌学
作者
Shanshan Lv,Xuewei He,Zhongfeng Ji,Sifan Yang,Lanxiang Feng,Xuewei Fu,Wei Yang,Yu Wang
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:13 (44) 被引量:83
标识
DOI:10.1002/aenm.202302711
摘要

Abstract Achieving solid polymer electrolytes with ceramic‐like fast single‐ion conduction behavior, separator‐required mechanical properties, and good lithium‐dendrite suppression capability is essential but extremely challenging for the practical success of solid‐state lithium‐metal batteries. The key to overcome this long‐standing bottleneck is to rationally design the Li + ‐transport microenvironment inside the polymeric ion‐conductors. Herein, the concept of a nano‐dipole doped composite polymer electrolyte (NDCPE) is proposed using surface‐charged halloysite nanotubes (d‐HNTs) as the dopant to achieve a Li + ‐transport‐friendly microenvironment in poly(vinylidene fluoride) (PVDF) based quasi‐solid electrolytes. Results show that the d‐HNTs doping can immobilize the anions and help dissociate the lithium salt, which leads to an advanced dynamic Li + ‐interface yielding both a high Li + ‐transference number (0.75 ± 0.04) and ionic conductivity (0.29 ± 0.04 mS cm −1 @R.T.). Moreover, compared with the commercial separator, the NDCPE thin‐film shows similar toughness, mechanical strength, and puncture resistance, but much superior capability for stabilizing the lithium‐metal anode. To understand the possible doping mechanism, a hybrid Li + ‐solvation model combining the surface charges of the nanofiller, absorbed solvent molecules, and absorbed polymer chain unit is proposed and discussed for guiding the future studies on advanced hybrid solid polymer electrolytes.
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
husaheng发布了新的文献求助50
1秒前
YY发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
bkagyin应助YUN采纳,获得10
2秒前
喜悦绮波发布了新的文献求助10
2秒前
Juyy完成签到,获得积分10
3秒前
zhHan发布了新的文献求助10
3秒前
韩勇超完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
追剧狂魔发布了新的文献求助20
5秒前
含蓄薯片完成签到 ,获得积分10
5秒前
简单紫寒完成签到,获得积分10
6秒前
顺心的匪发布了新的文献求助10
6秒前
123发布了新的文献求助10
7秒前
Criminology34应助husaheng采纳,获得10
7秒前
7秒前
子不语完成签到,获得积分10
8秒前
乐观小之发布了新的文献求助10
8秒前
crygni完成签到,获得积分10
9秒前
小鱼发布了新的文献求助10
9秒前
NexusExplorer应助聪慧的盼夏采纳,获得10
10秒前
CipherSage应助鸭鸭王子采纳,获得10
10秒前
123完成签到,获得积分10
11秒前
天天快乐应助不散的和弦采纳,获得10
13秒前
子不语发布了新的文献求助10
14秒前
OOK完成签到,获得积分10
14秒前
JJSA完成签到,获得积分10
14秒前
只要两毛九完成签到,获得积分10
14秒前
斯文败类应助山野的雾采纳,获得10
15秒前
husaheng完成签到,获得积分10
16秒前
上官若男应助wangcheng采纳,获得10
17秒前
慕青应助明明采纳,获得10
17秒前
xx完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
21秒前
鹅1完成签到,获得积分10
21秒前
24秒前
烟花应助鹅1采纳,获得10
25秒前
美丽完成签到 ,获得积分10
25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
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
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
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 7740693
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9289281
关于积分的说明 20195025
捐赠科研通 7318891
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3306508
关于科研通互助平台的介绍 2458788
邀请新用户注册赠送积分活动 2316746