当前位置：
X-MOL 学术
›
Adv. Funct. Mater.
›
论文详情
Our official English website, www.x-mol.net, welcomes your
feedback! (Note: you will need to create a separate account there.)
Modulating the Li-Ion Transport Pathway of Succinonitrile-Based Plastic Crystalline Electrolytes for Solid-State Lithium Metal Batteries
Advanced Functional Materials ( IF 18.5 ) Pub Date : 2024-09-18 , DOI: 10.1002/adfm.202413205 Xue Ye 1, 2 , Han Fu 1 , Yixiao Zhang 1 , Dazhuan Wu 2 , Yu Zhong 2 , Xiuli Wang 1 , Xiaoping Ouyang 2 , Jiangping Tu 1
Advanced Functional Materials ( IF 18.5 ) Pub Date : 2024-09-18 , DOI: 10.1002/adfm.202413205 Xue Ye 1, 2 , Han Fu 1 , Yixiao Zhang 1 , Dazhuan Wu 2 , Yu Zhong 2 , Xiuli Wang 1 , Xiaoping Ouyang 2 , Jiangping Tu 1
Affiliation
|
Succinonitrile (SCN) based plastic crystal electrolytes (SPCEs) have attracted much attention for lithium metal batteries due to their considerable ionic conductivity and thermal stability. Insufficient mechanical properties, weak reductive stability, and the presence of free SCN molecules can result in adverse interfacial reactions. Polymer introduction has been explored to address these challenges. However, the introduction of polymer affects the SCN state, leading to reduced ionic conductivity, potentially due to limited segmental motion of the polymer at room temperature. Herein, a cross-linked network polymer strategy is proposed to modify the Li-ion transport pathway in SPCE, aiming to significantly improve the ionic conductivity. The strong interaction between the polymer matrix and SCN enhances their mutual solubility, reduces the crystallinity of SCN, and forms a rapid conduction pathway (polymer—[SCN—Li+]). The ionic conductivity of SPCE increases to 1.28 mS cm−1, with the Li-ion migration number (tLi+
) also rising to 0.7. Electrochemical performances in Li symmetrical, Li||LiFePO4 and Li||LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 cells show significant improvement at both room temperature and 0 °C. These findings suggest that designing polymer network structures in SPCEs holds promise for solid-state lithium metal battery applications.
中文翻译：
调节用于固态锂金属电池的琥珀腈基塑料晶体电解质的锂离子传输途径
基于琥珀腈 （SCN） 的塑料晶体电解质 （SPCE） 因其相当大的离子电导率和热稳定性而在锂金属电池中引起了广泛关注。机械性能不足、还原稳定性弱以及游离 SCN 分子的存在会导致不利的界面反应。已经探索了聚合物的引入来应对这些挑战。然而，聚合物的引入会影响 SCN 状态，导致离子电导率降低，这可能是由于聚合物在室温下的链段运动有限。在此，提出了一种交联网络聚合物策略来修饰 SPCE 中的锂离子传输途径，旨在显着提高离子电导率。聚合物基体和 SCN 之间的强相互作用增强了它们的互溶性，降低了 SCN 的结晶度，并形成了快速传导途径（聚合物—[SCN—Li+]）。SPCE 的离子电导率增加到 1.28 mS cm-1，锂离子迁移数 （tLi+ ） 也上升到 0.7。Li 对称的电化学性能，Li||LiFePO4 和 Li||LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 电池在室温和 0 °C 下均显示出显着改善。 这些发现表明，在 SPCE 中设计聚合物网络结构为固态锂金属电池应用带来了希望。
更新日期：2024-09-18
中文翻译：
调节用于固态锂金属电池的琥珀腈基塑料晶体电解质的锂离子传输途径
基于琥珀腈 （SCN） 的塑料晶体电解质 （SPCE） 因其相当大的离子电导率和热稳定性而在锂金属电池中引起了广泛关注。机械性能不足、还原稳定性弱以及游离 SCN 分子的存在会导致不利的界面反应。已经探索了聚合物的引入来应对这些挑战。然而，聚合物的引入会影响 SCN 状态，导致离子电导率降低，这可能是由于聚合物在室温下的链段运动有限。在此，提出了一种交联网络聚合物策略来修饰 SPCE 中的锂离子传输途径，旨在显着提高离子电导率。聚合物基体和 SCN 之间的强相互作用增强了它们的互溶性，降低了 SCN 的结晶度，并形成了快速传导途径（聚合物—[SCN—Li+]）。SPCE 的离子电导率增加到 1.28 mS cm-1，锂离子迁移数 （tLi+ ） 也上升到 0.7。Li 对称的电化学性能，Li||LiFePO4 和 Li||LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 电池在室温和 0 °C 下均显示出显着改善。 这些发现表明，在 SPCE 中设计聚合物网络结构为固态锂金属电池应用带来了希望。
京公网安备 11010802027423号