Aller au contenu principal
2025 article

Grafting strategy achieving self‐healing polymer/sulfide electrolyte for high‐performance solid‐state lithium–silicon batteries

11Citations signalées, ce qui n’est pas une note de qualité
6Institutions déclarées
3Pays d’affiliation déclarés

Rattachement africain : us, cn, de. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Abstract Severe structural fractures and persistent side reactions at the interface with liquid electrolytes have hindered the commercialization of silicon (Si) anodes. Solid‐state electrolytes present a promising solution to address these issues. However, the high interfacial resistance of rigid ceramic electrolytes and the limited ionic conductivity of polymer electrolytes remain significant challenges, further complicated by the substantial volume expansion of Si. In this work, we chemically grafted a flame‐retardant, self‐healing polyurethane‐thiourea polymer onto Li 7 P 3 S 11 (SHPUSB‐40%LPS) via nucleophilic addition, creating an electrolyte with exceptional ionic conductivity, high elasticity, and strong compatibility with Si anodes. We observed that FSI − was strongly adsorbed onto the LPS surface through electrostatic interactions with sulfur vacancies, enhancing Li + transport. Furthermore, SHPUSB‐40%LPS exhibits dynamic covalent disulfide bonds and hydrogen bonds, enabling self‐assembly of the electrolyte at the interface. This dynamic bonding provides a self‐healing mechanism that mitigates structural changes during Si expansion and contraction cycles. As a result, the Si anode with SHPUSB‐40%LPS presents excellent cycling stability, retaining nearly 53.5% of its capacity after 300 cycles. The practical applicability of this design was validated in a 2 Ah all‐solid‐state Si||LiNi 0.6 Mn 0.2 Co 0.2 O 2 pouch cell, which maintained a stable Li‐ion storage capacity retention of 76.3% after 350 cycles at 0.5C. This novel solid‐state electrolyte with self‐healing properties offers a promising strategy to address fundamental interfacial and performance challenges associated with Si anodes.

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
Grafting strategy achieving self‐healing polymer/sulfide electrolyte for high‐performance solid‐state lithium–silicon batteries
Date Crossref
01/08/2025
Éditeur
Wiley
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.

Les institutions déclarées

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

Les sujets associés

Advancements in Battery MaterialsAdvanced Battery Materials and TechnologiesAdvanced Battery Technologies Research

BNTIC News n’est pas le producteur de ces données. Les publications sont interrogées à la demande dans Crossref, OpenAIRE, DOAJ, Europe PMC, HAL, DataCite, AfricArXiv, ROR et la Banque mondiale, sans clé d’accès. OpenAlex reste optionnel. Aucun service payant n’est nécessaire et aucune donnée externe n’est enregistrée en base. Consulter les sources et leurs limites.