Dual-Anion-Rich Polymer Electrolytes for High-Voltage Solid-State Lithium Metal Batteries
Rattachement africain : hk, cn, us. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.
Le résumé fourni par la source
Solid polymer electrolytes (SPEs) are promising candidates for lithium metal batteries (LMBs) owing to their safety features and compatibility with lithium metal anodes. However, the inferior ionic conductivity and electrochemical stability of SPEs hinder their application in high-voltage solid-state LMBs (HVSSLMBs). Here, a strategy is proposed to develop a dual-anion-rich solvation structure by implementing ferroelectric barium titanate (BTO) nanoparticles (NPs) and dual lithium salts into poly(vinylidene fluoride) (PVDF)-based SPEs for HVSSLMBs. The BTO NPs regulate the spatial structure of PVDF segments, enhancing the local built-in electric field in the SPEs, which, in turn, facilitates the dissolution and dissociation of lithium salts. This contributes to the dual-anion-rich solvation structure with an enhanced steric effect, which significantly improves Li + transport kinetics and electrochemical stability. The designed PVDF-based SPE achieves a high ionic conductivity of 4.1 × 10 –4 S cm –1 and a transference number of 0.70 at 25 °C. The Li//Li symmetric cells deliver an excellent critical current density of 2.4 mA cm –2 and maintain a stable Li plating/stripping process for over 5000 h. After 1000 cycles at 2C, the LiFePO 4 //Li cells achieve a discharge capacity of 108.3 mAh g –1 . Furthermore, the LiNi 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 O 2 (NCM811)//Li cells present high capacity retention after 300 cycles at 1C with a cutoff voltage of 4.4 V. The NCM811/Graphite pouch batteries exhibit excellent cycling and safety performance. This work illustrates that the synergistic integration of functional nanoparticles with multiple lithium salts holds significant potential for the development of high-voltage SPEs.
Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.
Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Dual-Anion-Rich Polymer Electrolytes for High-Voltage Solid-State Lithium Metal Batteries
- Date Crossref
- 10/01/2025
- Éditeur
- American Chemical Society (ACS)
- Type
- journal-article
Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.
Où se fait cette recherche
-
City University of Hong Kong Department of Physics pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
-
Huazhong University of Science and Technology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
-
Argonne National Laboratory X-ray Science Division pays non établi dans la noticeStructure de recherche
-
Shenzhen University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
-
Harbin Institute of Technology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
-
School of Materials Science and Engineering State Key Laboratory of Material Processing and Die and Mold Technology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
-
College of Materials Science & Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
-
School of Chemistry and Chemical Engineering MIIT Key Laboratory of Critical Materials Technology for New Energy Conversion and Storage pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
Department of Physics — City University of Hong Kong, Huazhong University of Science and Technology et X-ray Science Division — Argonne National Laboratory, avec 5 autres affiliations.
Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.