国产三级精品三级在线观看,国产高清无码在线观看,中文字幕日本人妻久久久免费,亚洲精品午夜无码电影网

第一作者：Yangxi Liu

通訊作者：王素清，王海輝

通訊單位：華南理工大學(xué)，清華大學(xué)

論文速覽

具有抑制枝晶特性的超薄準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)（QSE）是實(shí)現(xiàn)高能量密度準(zhǔn)固態(tài)鋰金屬電池(LMBs)的必要條件。

研究人員提出了一種新型的5.1微米厚的剛性準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)（QSE），旨在提高鋰金屬電池（LMBs）的能量密度。通過在陰極上直接設(shè)計(jì)并構(gòu)建了一種由Kevlar（聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯）納米纖維（KANFs）和金屬有機(jī)框架（MOF）粒子構(gòu)成的剛性骨架，以及選用非易燃的深共熔溶劑（DES）作為離子傳輸載體，并通過原位聚合完成安全電解質(zhì)系統(tǒng)的構(gòu)建。該電解質(zhì)層具有高剛性（5.4 GPa）、高離子導(dǎo)電性（室溫下0.73 mS cm^?1）、良好的離子調(diào)節(jié)性能和改善的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，有助于均勻化鋰離子通量、實(shí)現(xiàn)出色的枝晶抑制和延長(zhǎng)循環(huán)性能。此外，通過密度泛函理論（DFT）計(jì)算，證實(shí)了KANFs橋接MOFs作為宿主在鋰離子的自由態(tài)和快速擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。該工作為構(gòu)建具有新穎離子傳導(dǎo)模式的超薄堅(jiān)固電解質(zhì)提供了一種有效的策略。

圖文導(dǎo)讀

圖1：陰極支撐的UiO-66@KANF層的配置示意圖，KANFs的透射電子顯微鏡（TEM）圖像及其直徑分布，KANFs/DMSO分散體的zeta電位，UiO-66@KANF的TEM圖像，UiO-66@KANF和KANFs的高分辨率XPS譜圖，UiO-66@KANF和KANF的傅里葉變換紅外光譜（FTIR）圖，以及UiO-66@KANF的氮?dú)馕?脫附等溫線和孔徑分布。

圖2：UiO-66@KANF層在陰極板基底上的橫截面掃描電子顯微鏡（SEM）圖像，LFP陰極基底和UiO-66@KANF層的頂面SEM圖像，UiO-66@KANF層在陰極板基底上的橫截面能量色散譜（EDS）映射，UiO66@KANF層和UiO-66層在納米壓痕測(cè)試下的載荷-位移曲線，UiO-66@KANF層在燃燒測(cè)試前后的光學(xué)圖像。

圖3：UiO-66@KANF分散在NMA中的zeta電位，UiO66@KANF/DES和DES的固態(tài)⁷Li CP/MAS核磁共振（NMR）譜，UiO-66層基和UiO66@KANF層基QSE的離子電導(dǎo)率阿倫尼烏斯曲線，離子電導(dǎo)率和活化能的比較，Li-NMP-TFSI溶劑化結(jié)構(gòu)的靜電勢(shì)（ESP）圖，UiO-66和UiO-66@KANF中Li-NMA-TFSI解離的結(jié)構(gòu)和能量變化，以及LMB中UiO-66@KANF層的鋰沉積路徑。

圖4：基于UiO-66@KANF層和UiO-66層的LMBs在30°C時(shí)的電化學(xué)性能，包括Li||LFP電池的倍率性能、與3D框架混合PEs的倍率性能比較、1C和3C倍率下的循環(huán)性能、不同循環(huán)次數(shù)后電池的Nyquist圖、循環(huán)后從Li||LFP電池中收集的鋰金屬陽(yáng)極的橫截面和頂面SEM圖像。

總結(jié)展望

該工作通過使用Kevlar納米纖維（KANFs）和金屬有機(jī)框架（MOF）構(gòu)建的5微米厚的電解質(zhì)層，制備了一種具有互聯(lián)納米網(wǎng)絡(luò)的剛性準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)（QSE）。該電解質(zhì)層具有高彈性模量（5.4 GPa），展現(xiàn)出優(yōu)異的抵抗鋰枝晶的能力。實(shí)驗(yàn)結(jié)果和理論計(jì)算表明，UiO-66@KANF內(nèi)部具有能量上有利的鋰離子傳輸通道，提供了強(qiáng)的鋰配位作用和增強(qiáng)的鹽解離動(dòng)力學(xué)。負(fù)電荷表面、互聯(lián)的3D納米通道和超低阻抗確保了電解質(zhì)具有顯著的鋰離子傳輸性能（σ=0.73 mS cm^?1; tLi+=0.84）和超低的離子遷移活化能（0.0422 eV）。這些獨(dú)特屬性賦予了LMBs小的內(nèi)阻和循環(huán)穩(wěn)定性。Li| UiO-66@KANF層|LFP電池在4C時(shí)保持了高可逆比容量（128.7 mAh g^?1）。QSE中鋰離子傳輸動(dòng)力學(xué)的增強(qiáng)和均勻離子通量的能力，使得電池能夠長(zhǎng)期循環(huán)。設(shè)計(jì)的超薄QSE具有先進(jìn)的納米網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，非常有利于提高電池的循環(huán)穩(wěn)定性和所需的安全性。

文獻(xiàn)信息

標(biāo)題：5.1 μm Ion-Regulated Rigid Quasi-Solid Electrolyte Constructed by Bridging Fast Li-Ion Transfer Channels for Lithium Metal Batteries

期刊：Advanced Materials

DOI：10.1002/adma.202401837

原創(chuàng)文章，作者：計(jì)算搬磚工程師，如若轉(zhuǎn)載，請(qǐng)注明來源華算科技，注明出處：http://www.xiubac.cn/index.php/2024/05/02/c5eec54de0/

国产三级精品三级在线观看,国产高清无码在线观看,中文字幕日本人妻久久久免费,亚洲精品午夜无码电影网

清華王海輝&華南理工王素清，最新AM！5.1微米超薄電解質(zhì)！

相關(guān)推薦

清華王海輝&華南理工王素清，最新AM！5.1微米超薄電解質(zhì)！