Metal‐Organic Framework‐Derived Elastic Solid Polymer Electrolytes Enabled by Covalent Crosslinking for High‐Performance Lithium Metal Batteries

材料科学 金属锂 锂(药物) 共价键 金属 电解质 聚合物电解质 聚合物 合金 快离子导体 化学工程 无机化学 复合材料 电极 冶金 有机化学 离子电导率 物理化学 医学 化学 工程类 内分泌学
作者
Sha Li,Fei Pei,Yu Ding,Xiangyang Guo,Xiaoping Zhang,Hongwei Tao,Zhengyou He,Haitao Hu,Li Zhang
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:35 (7) 被引量:34
标识
DOI:10.1002/adfm.202415495
摘要

Abstract The key issue in utilizing solid polymer electrolytes for high‐energy‐density lithium metal batteries is to balance the conflicting demands of superior processability, adequate ionic conductivity, and mechanical stability. Inspired by molecular structure design, a metal‐organic framework‐derived polyether poly(urethane urea) solid polymer electrolyte (denoted as ePU@H SPE) has been synthesized via a facile polycondensation method involving covalent crosslinking. The reduced crystallinity and numerous polar groups in ePU@H SPEs enhance Li salt dissociation and create efficient Li + ion diffusion channels, yielding remarkable ionic conductivity (1.48 × 10 −4 S cm −1 ). The polymer backbones, incorporating covalent bonds and dynamic hydrogen bonds, provide superb mechanical strength (5.12 GPa), high toughness (1240%), and excellent resilience, which suppress lithium dendrite growth and buffer electrode volume fluctuations during cycling. Leveraging these attributes, the well‐designed ePU@H SPE enables ultra‐high durability in lithium plating/stripping over 2300 h. Moreover, the integrated LFP|ePU@H|Li batteries, generating delicate electrode/electrolyte interfacial contact, deliver an exceptionally long lifespan (86% retention over 500 cycles at 1 C). Moreover, the LFP|ePU@H|Li pouch cell operates reliably even under severe deformation and external damage. Impressively, the stable cycling performance of full batteries incorporating high‐voltage LCO and high‐capacity S cathodes further verifies the significant potential of advanced ePU@H SPEs for practical applications.
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
1秒前
Yhhh完成签到,获得积分10
2秒前
顺利纸飞机完成签到 ,获得积分10
2秒前
Akim应助zhou123432采纳,获得10
2秒前
小曦澳完成签到,获得积分10
2秒前
mfy完成签到,获得积分10
3秒前
oyjq发布了新的文献求助10
3秒前
silence发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
7秒前
可爱的函函应助高邦采纳,获得10
11秒前
幸福的千琴完成签到,获得积分10
12秒前
契约完成签到 ,获得积分10
12秒前
caihong1发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
852应助xu采纳,获得10
14秒前
15秒前
Akim应助xu采纳,获得10
15秒前
Ava应助xu采纳,获得10
15秒前
领导范儿应助xu采纳,获得10
15秒前
S1mple完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
17秒前
18秒前
19秒前
20秒前
sober发布了新的文献求助30
21秒前
zzx完成签到,获得积分10
21秒前
大模型应助xu采纳,获得10
22秒前
Jasper应助xu采纳,获得10
22秒前
英俊的铭应助xu采纳,获得10
22秒前
李健应助xu采纳,获得10
22秒前
打打应助xu采纳,获得10
22秒前
情怀应助xu采纳,获得10
23秒前
bkagyin应助xu采纳,获得10
23秒前
silence完成签到,获得积分10
23秒前
NexusExplorer应助xu采纳,获得10
23秒前
顾矜应助xu采纳,获得10
23秒前
深情安青应助xu采纳,获得10
23秒前
24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
Development Across Adulthood 1000
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 660
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
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
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 6448684
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8261652
关于积分的说明 17601054
捐赠科研通 5511355
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2902715
邀请新用户注册赠送积分活动 1879793
关于科研通互助平台的介绍 1720877