In situ construction of Li3N-enriched interface enabling ultra-stable solid-state LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2/lithium metal batteries

材料科学 阳极 电解质 电化学 锂(药物) 化学工程 阴极 金属 聚合物 离子电导率 电极 复合材料 化学 物理化学 冶金 医学 工程类 内分泌学
作者
Likun Chen,Tian Gu,Jiabin Ma,Ke Yang,Peiran Shi,Jie Biao,Jinshuo Mi,Ming Liu,Wei Lv,Yan‐Bing He
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier BV]
卷期号:100: 107470-107470 被引量:102
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2022.107470
摘要

Solid polymer electrolytes (SPEs) are considered as the most promising solid-state electrolytes for next-generation lithium (Li) batteries with high safety and electrochemical performance. Whereas the interfacial side reactions between SPEs and Li metal anode hinder the development of SPEs in solid-state lithium metal batteries (SLMBs). Herein, we propose a g-C3N4 nanosheets (GCNs) reinforced poly(vinylidene fluoride) (PVDF-GCN) composite polymer electrolyte with high ionic conductivity of 6.9 × 10−4 S cm−1 and low activation energy (0.192 eV). The GCNs react with Li metal to in situ produce a Li3N-enriched SEI during cycling, which significantly suppresses the continuous side reactions and ensures rapid charge-transfer between PVDF-GCN SPEs and Li metal anode. In addition, the GCNs present a strong adsorption ability to the residual N, N-dimethylformamide molecule, which greatly enhances the electrochemical stability of PVDF-GCN SPEs. As a result, the Li symmetrical cell stably cycled over 2200 h. Moreover, the SLMBs using LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 (NCM811) cathode achieve excellent cycling stability for more than 1700 cycles at 1 C and a high discharge capacity of 108 mAh g−1 at 5 C. This work provides novel insights into the construction of a stable SPEs/Li interface for long lifespan SLMBs.
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
透心凉1987完成签到,获得积分10
刚刚
我是老大应助墨白采纳,获得10
刚刚
心念印发布了新的文献求助10
1秒前
sadsa发布了新的文献求助10
4秒前
Soda8513发布了新的文献求助10
4秒前
LSC完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
桐桐应助铁柱采纳,获得10
7秒前
华仔应助story采纳,获得10
8秒前
科研通AI2S应助心念印采纳,获得10
8秒前
嘻嘻完成签到 ,获得积分10
8秒前
上官若男应助风格采纳,获得30
9秒前
李建明发布了新的文献求助10
9秒前
懦弱的绿蝶完成签到,获得积分10
11秒前
序雪轩阳发布了新的文献求助10
11秒前
朝朝完成签到,获得积分10
13秒前
一休哥发布了新的文献求助10
13秒前
Wilbert发布了新的文献求助10
16秒前
科研通AI6.4应助刚刚好采纳,获得10
16秒前
ALU完成签到 ,获得积分10
17秒前
17秒前
17秒前
21秒前
了不起的朱灰灰完成签到,获得积分10
22秒前
雷玉娇完成签到 ,获得积分10
23秒前
23秒前
兔兔的西瓜头完成签到 ,获得积分10
23秒前
科研通AI6.2应助nana采纳,获得10
23秒前
小麦大可完成签到,获得积分10
24秒前
徐q发布了新的文献求助10
24秒前
story发布了新的文献求助10
25秒前
hh发布了新的文献求助10
25秒前
呆桃啵啵完成签到 ,获得积分10
25秒前
Hmzh完成签到,获得积分10
26秒前
江海小舟发布了新的文献求助10
26秒前
27秒前
东123发布了新的文献求助10
27秒前
铁柱发布了新的文献求助10
28秒前
woaikeyan完成签到 ,获得积分10
29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
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
基于锂离子电池正极材料回收的绿色溶剂开发及工程化应用研究 500
Auslegungsgeschichte 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 7643621
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9216671
关于积分的说明 19772710
捐赠科研通 7209018
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3276701
关于科研通互助平台的介绍 2438251
邀请新用户注册赠送积分活动 2274472