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

阻燃剂 钇 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,Pathapalem Chandrasekhar,Perumal Elumalai
出处
期刊:ACS applied energy materials [American Chemical Society]
卷期号:8 (17): 12815-12825 被引量:7
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 Li 1.5 Al 0.43 Y 0.07 Ti 1.5 (PO 4 ) 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 LiFePO 4 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 (Li 1.5 Al 0.5 Ti 1.5 (PO 4 ) 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 CO 3 2– . This indicates that the low lithium-ion-conducting inorganic byproduct, Li 2 CO 3, 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
Yancy发布了新的文献求助30
刚刚
村上武生完成签到,获得积分10
刚刚
科研通AI6.2的应助被挚友采纳,获得10
1秒前
1秒前
负责的图图完成签到,获得积分10
2秒前
GG发布了新的文献求助10
2秒前
GG发布了新的文献求助10
2秒前
FashionBoy的应助被Fairy采纳,获得30
3秒前
GG发布了新的文献求助10
3秒前
GG发布了新的文献求助10
3秒前
GG发布了新的文献求助10
3秒前
yuer完成签到 ,获得积分10
3秒前
GG发布了新的文献求助10
3秒前
GG发布了新的文献求助30
3秒前
GG发布了新的文献求助10
3秒前
馒头发布了新的文献求助30
4秒前
刀剑发布了新的文献求助10
4秒前
lsh完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
GG发布了新的文献求助10
6秒前
Guozixin完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
9秒前
结实黑猫给结实黑猫的求助进行了留言
10秒前
Owen的应助被MBLee采纳,获得10
11秒前
希望天下0贩的0的应助被hzk采纳,获得10
11秒前
12秒前
馒头完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
yy发布了新的文献求助10
14秒前
16秒前
JamesPei的应助被生蚝大王采纳,获得50
16秒前
16秒前
柏誉发布了新的文献求助10
17秒前
Wuin完成签到,获得积分10
18秒前
Babyblue完成签到,获得积分10
18秒前
jcz发布了新的文献求助10
19秒前
蓝海湾发布了新的文献求助20
19秒前
gingertea完成签到,获得积分10
20秒前
20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
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Représentation chimique de la structure des kérogènes et des asphaltènes en fonction de leur origine et de leur degré d'évolution 900
Ecotourism 400
Analytical Separation Science 300
Civilization and War 300
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 8068653
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9490071
关于积分的说明 21356710
捐赠科研通 7637111
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3398428
关于科研通互助平台的介绍 2528267
邀请新用户注册赠送积分活动 2436302