A functional gel polymer electrolyte based on PVDF-HFP/gelatin toward dendrite-free lithium metal batteries

电解质 材料科学 静电纺丝 化学工程 X射线光电子能谱 阳极 电化学 离子电导率 锂(药物) 明胶 聚合物 电池(电) 电极 化学 复合材料 有机化学 物理化学 医学 功率(物理) 物理 量子力学 工程类 内分泌学
作者
Xiaoyi Hu,Kangli Liu,Shijie Zhang,Guosheng Shao,S. Ravi P. Silva,Peng Zhang
出处
期刊:Nano Research [Springer Science+Business Media]
卷期号:17 (4): 2790-2799 被引量:30
标识
DOI:10.1007/s12274-023-6230-0
摘要

The leakage of liquid electrolyte and the formation of lithium dendrites pose challenges to safety and stability of lithium metal batteries (LMBs). The appearance of gel polymer electrolyte (GPE) has obviously improved the safety of traditional LMBs. However, the limited inhibition of GPE on lithium dendrites is detrimental to the safety of LMBs. Herein, a kind of poly (vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene) (PVDF-HFP)/gelatin (GN) GPE with high ionic conductivity, high-temperature resistance, and flame-retardancy, was prepared by electrospinning and soaking method. Utilizing the electrospinning network of PVDF-HFP, its affinity to liquid electrolytes, makes this GPE more beneficial to ions transport and the formation of gel. And, the GN with sol-gel properties, enhances the mechanical property (13.5 MPa) of HFP-GN GPE. Meanwhile, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and density functional theory (DFT) suggest that the attraction of polar groups of GN to Li+ can regulate the distribution of Li+ and protect Li anodes. Consequently, the application of HFP-GN GPEs to LMBs with cathodes of LiFePO4 and LiCoO2 deliver excellent electrochemical performances: after 300 cycles, the LiFePO4/HFP-GN GPE/Li battery keeps a low capacity decay rate of 0.09% at 5 C; after 400 cycles at 2 C, the LiCoO2/HFP-GN GPE/Li cell retains a high capacity retention of 74%. This GPE is demonstrated for the application prospect of safe LMBs.
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
zy完成签到,获得积分10
刚刚
orixero应助King采纳,获得10
刚刚
1秒前
火星上的冬云完成签到,获得积分10
1秒前
隐形曼青应助刻苦从阳采纳,获得10
2秒前
yqlmncl完成签到,获得积分10
2秒前
虚幻山水发布了新的文献求助10
2秒前
living笑白完成签到,获得积分10
2秒前
翠花花完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
lpfwhu发布了新的文献求助10
3秒前
Wyf应助林西雨采纳,获得10
3秒前
4秒前
cij123完成签到,获得积分10
4秒前
自觉远山完成签到,获得积分10
4秒前
weihua完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
5秒前
健康的犀牛完成签到,获得积分10
5秒前
火星上小熊猫关注了科研通微信公众号
5秒前
高高从云完成签到 ,获得积分10
6秒前
靓丽谷梦完成签到,获得积分10
6秒前
无我完成签到,获得积分10
6秒前
yyiyi完成签到,获得积分10
6秒前
TianhuaLv完成签到,获得积分10
7秒前
523完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
酷盖完成签到,获得积分10
7秒前
于淋完成签到,获得积分10
8秒前
jerkran完成签到,获得积分10
8秒前
沉默晓绿完成签到,获得积分10
8秒前
zp560完成签到,获得积分0
8秒前
科研通AI6.3应助王嘉豪采纳,获得10
9秒前
今后应助稳重的半梅采纳,获得10
9秒前
9秒前
熊熊熊完成签到,获得积分10
9秒前
lkk完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
尔舟行发布了新的文献求助10
10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
Introducing the Learning Sciences 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
Resiliency Scale for Adolescents--Chinese Version 800
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
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 7324426
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8939896
关于积分的说明 18954634
捐赠科研通 6981154
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3215404
关于科研通互助平台的介绍 2382776
邀请新用户注册赠送积分活动 2194674