A Flame Retardant PVDF-HFP-Based Composite Electrolyte Enabled by Yttrium-Doped NASICON for Stable Lithium Metal Batteries

阻燃剂 电解质 材料科学 锂(药物) 兴奋剂 复合数 快离子导体 金属锂 金属 化学工程 复合材料 冶金 化学 电极 物理化学 内分泌学 工程类 医学 光电子学 氧化物
作者
Bhargabi Halder,Mohit Padwal,P. S. Chandrasekhar,Perumal Elumalai
出处
期刊:ACS applied energy materials [American Chemical Society]
卷期号:8 (17): 12815-12825 被引量:5
标识
DOI:10.1021/acsaem.5c01922
摘要

Composite polymer electrolytes (CPEs) that integrate the advantages of both inorganic and polymer electrolytes show considerable scope for all-solid-state lithium metal batteries (ASSLMBs) by virtue of their enhanced ionic conductivity, excellent mechanical strength, and low interfacial resistance. Here, NASICON-type Li1.5Al0.43Y0.07Ti1.5(PO4)3 (YLATP) is used as an inorganic filler for incorporation into a poly(vinylidene fluoride-hexafluoropropylene) (PVDF-HFP) organic matrix. The 7 wt % YLATP CPE exhibits a wide electrochemically stable potential window of over 5 V and the highest ionic conductivity of 6.28 × 10–4 S cm–1 at room temperature, with a lithium-ion transference number of 0.78. It also exhibits a self-extinguishing phenomenon, which suggests fireproof properties in comparison to the prevalent lithium-ion battery separator. Consequently, the ASSLMB using LiFePO4 as the cathode demonstrates a high initial discharge capacity of 168 mAh g–1 at a 0.1 C-rate, with a capacity retention of 94% after 50 cycles and improved rate capability in comparison to the pristine (Li1.5Al0.5Ti1.5(PO4)3) inorganic filler. Post-cycling analysis confirms the formation of a favorable solid electrolyte interphase (SEI) in the 7 wt % YLATP-based CPE, which exhibits a significantly lower concentration of CO32–. This indicates that the low lithium-ion-conducting inorganic byproduct, Li2CO3, does not substantially contribute to the interfacial processes. The synergistic effects of the YLATP filler, namely its ability to reduce the crystallinity of the PVDF-HFP matrix and to enhance Li+ transport via immobilization of TFSI– anions, collectively contribute to the development of a high-performance CPE suitable for advanced all-solid-state lithium metal batteries (ASSLMBs).
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
英俊的铭应助邪恶韩孜采纳,获得10
1秒前
牛爱花完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
2秒前
领导范儿应助伶俐一曲采纳,获得10
2秒前
HarrisonChan发布了新的文献求助100
2秒前
3秒前
隐形曼青应助快乐紫萱采纳,获得10
3秒前
4秒前
6秒前
6秒前
李华完成签到,获得积分10
6秒前
科技工作者完成签到 ,获得积分10
7秒前
艺术的梅鹿竹完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
ABystander完成签到,获得积分10
8秒前
务实的筝发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
归尘发布了新的文献求助10
8秒前
时尚友蕊完成签到,获得积分20
10秒前
无语的彩虹完成签到,获得积分20
11秒前
ZHC完成签到,获得积分10
11秒前
白色发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
13秒前
15秒前
谦让的凤灵完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
Tayzon完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
17秒前
17秒前
LCK6180HQGNA发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
快乐紫萱发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
yy发布了新的文献求助10
21秒前
开心的访云完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
22秒前
高分求助中
Malcolm Fraser : a biography 680
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
Climate change and sports: Statistics report on climate change and sports 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
Organic Reactions Volume 118 400
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6454805
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8265623
关于积分的说明 17616587
捐赠科研通 5520682
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2904715
邀请新用户注册赠送积分活动 1881475
关于科研通互助平台的介绍 1724202