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Covalent Organic Framework-Derived Quasi-Solid Electrolyte for Low-Temperature Lithium-Ion Battery
Chemistry of Materials ( IF 7.2 ) Pub Date : 2022-10-13 , DOI: 10.1021/acs.chemmater.2c01982 Yufeng Xuan 1 , Yuxiang Wang 1 , Boying He 1 , Shuyang Bian 1 , Jincheng Liu 1 , Bingqing Xu 1 , Gen Zhang 1
Chemistry of Materials ( IF 7.2 ) Pub Date : 2022-10-13 , DOI: 10.1021/acs.chemmater.2c01982 Yufeng Xuan 1 , Yuxiang Wang 1 , Boying He 1 , Shuyang Bian 1 , Jincheng Liu 1 , Bingqing Xu 1 , Gen Zhang 1
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Covalent organic frameworks (COFs) are attractive candidates for Li+-conducting electrolytes owing to their regular channels and tailored functionalities. However, most COF electrolytes are employed at high temperatures, challenging their practical use. Herein, tailored COFs coupled with PEG composite electrolytes were designed to construct a flowable network for facilitating Li+ transport at lower temperatures. Benefiting from the interaction between the rigid COF structure and flowing PEG chain, the ionic conductivity of the quasi-solid electrolytes reached 9.74 × 10–7 S cm–1 (−40 °C), 7.10 × 10–5 S cm–1 (0 °C), and 1.36 × 10–3 S cm–1 (80 °C). The resultant LiFePO4|Li cell delivered a discharge specific capacity of 132.5 mAh g–1 after 80 cycles at 10 °C. The Li–Li symmetrical cell displayed a long-time operation stability of over 800 h when cycled at a low temperature (10 °C). This work opens a new avenue to broaden the practical application of COFs electrolytes in quasi-solid lithium-ion batteries.
中文翻译：
用于低温锂离子电池的共价有机骨架衍生准固态电解质
共价有机框架 (COF) 因其规则的通道和定制的功能而成为锂离子导电电解质的有吸引力的候选材料。然而，大多数 COF 电解质是在高温下使用的，这对它们的实际应用提出了挑战。在此，定制的 COF 与 PEG 复合电解质相结合，旨在构建可流动的网络，以促进 Li +在较低温度下的传输。得益于刚性COF结构和流动的PEG链之间的相互作用，准固体电解质的离子电导率达到9.74 × 10 –7 S cm –1 (-40 °C)、7.10 × 10 –5 S cm –1 ( 0 °C）和 1.36 × 10 –3 S cm –1（80°C）。得到的 LiFePO 4 |Li 电池在 10 °C 下 80 次循环后的放电比容量为 132.5 mAh g –1 。Li-Li对称电池在低温（10°C）循环时表现出超过800小时的长期运行稳定性。这项工作为拓宽COFs电解质在准固态锂离子电池中的实际应用开辟了一条新途径。
更新日期：2022-10-13
中文翻译：
用于低温锂离子电池的共价有机骨架衍生准固态电解质
共价有机框架 (COF) 因其规则的通道和定制的功能而成为锂离子导电电解质的有吸引力的候选材料。然而，大多数 COF 电解质是在高温下使用的，这对它们的实际应用提出了挑战。在此，定制的 COF 与 PEG 复合电解质相结合，旨在构建可流动的网络，以促进 Li +在较低温度下的传输。得益于刚性COF结构和流动的PEG链之间的相互作用，准固体电解质的离子电导率达到9.74 × 10 –7 S cm –1 (-40 °C)、7.10 × 10 –5 S cm –1 ( 0 °C）和 1.36 × 10 –3 S cm –1（80°C）。得到的 LiFePO 4 |Li 电池在 10 °C 下 80 次循环后的放电比容量为 132.5 mAh g –1 。Li-Li对称电池在低温（10°C）循环时表现出超过800小时的长期运行稳定性。这项工作为拓宽COFs电解质在准固态锂离子电池中的实际应用开辟了一条新途径。
京公网安备 11010802027423号