Uncoordinated chemistry enables highly conductive and stable electrolyte/filler interfaces for solid-state lithium–sulfur batteries

电解质 锂(药物) 导电体 硫黄 固态 快离子导体 化学工程 材料科学 无机化学 化学 电极 填料(材料) 复合材料 物理化学 冶金 内分泌学 工程类 医学
作者
Yanfei Zhu,Qi Zhang,Yun Zheng,Gaoran Li,Rui Gao,Zhihong Piao,Dan Luo,Runhua Gao,Mengtian Zhang,Xiao Xiao,Chuang Li,Zhoujie Lao,Jian Wang,Zhongwei Chen,Guangmin Zhou
出处
期刊:Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America [National Academy of Sciences]
卷期号:120 (15): e2300197120-e2300197120 被引量:69
标识
DOI:10.1073/pnas.2300197120
摘要

Composite-polymer-electrolytes (CPEs) embedded with advanced filler materials offer great promise for fast and preferential Li + conduction. The filler surface chemistry determines the interaction with electrolyte molecules and thus critically regulates the Li + behaviors at the interfaces. Herein, we probe into the role of electrolyte/filler interfaces (EFI) in CPEs and promote Li + conduction by introducing an unsaturated coordination Prussian blue analog (UCPBA) filler. Combining scanning transmission X-ray microscope stack imaging studies and first-principle calculations, fast Li + conduction is revealed only achievable at a chemically stable EFI, which can be established by the unsaturated Co–O coordination in UCPBA to circumvent the side reactions. Moreover, the as-exposed Lewis-acid metal centers in UCPBA efficiently attract the Lewis-base anions of Li salts, which facilitates the Li + disassociation and enhances its transference number (t Li + ). Attributed to these superiorities, the obtained CPEs realize high room-temperature ionic conductivity up to 0.36 mS cm −1 and t Li + of 0.6, enabling an excellent cyclability of lithium metal electrodes over 4,000 h as well as remarkable capacity retention of 97.6% over 180 cycles at 0.5 C for solid-state lithium–sulfur batteries. This work highlights the crucial role of EFI chemistry in developing highly conductive CPEs and high-performance solid-state batteries.
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
搞怪的世德完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
陆玖笙完成签到 ,获得积分10
刚刚
1秒前
彭于晏应助酷酷的谷秋采纳,获得10
1秒前
1秒前
2秒前
feihua1完成签到 ,获得积分10
2秒前
茶壶喝茶发布了新的文献求助30
3秒前
lawang发布了新的文献求助10
3秒前
sss2021发布了新的文献求助20
3秒前
lawang发布了新的文献求助20
3秒前
chenjingjing发布了新的文献求助10
4秒前
lawang发布了新的文献求助10
4秒前
lawang发布了新的文献求助80
4秒前
lawang发布了新的文献求助10
4秒前
lawang发布了新的文献求助10
4秒前
lawang发布了新的文献求助10
4秒前
lawang发布了新的文献求助10
4秒前
lawang发布了新的文献求助10
4秒前
lawang发布了新的文献求助10
4秒前
lawang发布了新的文献求助10
4秒前
lawang发布了新的文献求助10
4秒前
lawang发布了新的文献求助10
4秒前
lawang发布了新的文献求助10
4秒前
lawang发布了新的文献求助10
4秒前
lawang发布了新的文献求助10
4秒前
lawang发布了新的文献求助10
5秒前
lawang发布了新的文献求助10
5秒前
lawang发布了新的文献求助10
5秒前
Triumph完成签到,获得积分10
5秒前
吧唧一笑的go完成签到,获得积分10
6秒前
徐老师完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
呼呼呼发布了新的文献求助10
7秒前
10秒前
哈哈完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
12秒前
13秒前
高分求助中
液晶指向矢仿真分析数据集 8888
Invited Discussant 63O and 64O 1000
Dr. Dirk Wiechmann on Lingual Orthodontics: Part I 888
Ideology and Meaning-Making under the Putin Regime 750
化工技术经济第五版电子版 500
Petrology and Plate Tectonics 500
Writing Systems 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 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 内科学 复合材料 催化作用 光电子学 物理化学 电极 细胞生物学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6877637
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8577903
关于积分的说明 18227044
捐赠科研通 6258251
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3053841
关于科研通互助平台的介绍 2062397
邀请新用户注册赠送积分活动 2031555