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Solid solvation structure design improves all-solid-state organic batteries

delete2025-08-04
delete0
PRE
AI
Y
Yang Hu
H
Han Su
J
Jiamin Fu
J
Jing Luo
Q
Qihang Yu
赵斐鹏 封面图
赵斐鹏 (Feipeng Zhao)
W
W.S. Li
S
Sixu Deng
Y
Yu Liu
Y
Yi Yuan
Y
Yi Gan
Y
Yijia Wang
J
Jung Tae Kim
谌
谌宁 (Ning Chen)
M
Mohsen Shakouri
X
Xiaoge Hao
Y
Yingjie Gao
T
Tianlu Pang
N
Nian Zhang
江
江明 (Ming Jiang)
X
Xia Li
赵扬 封面图
赵扬 (Yang Zhao)
涂
涂江平 (Jiangping Tu)
C
Changhong Wang *
X
Xueliang Sun *
DOI:10.1038/s41557-025-01866-0delete
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摘要

摘要

En 中文
有机电极材料为下一代锂离子电池提供了一种多功能、可持续的途径,但受限于低工作电压和较差的循环稳定性。在此,我们报道了一种固相溶剂化结构设计策略,以提高全固态电池中有机电极材料的工作电压和稳定性。作为概念验证,我们引入卤化物电解质作为固相溶质,并将其与四氯-o-苯醌作为固相溶剂结合,形成均相固相阴极溶液。对内部溶剂化结构的系统优化使四氯-o-苯醌在不对称固相溶剂化鞘内实现了高工作电压(室温下3.6 V vs. Li+/Li)。此外,平衡氧化还原路径和静电驱动的自修复界面的揭示表明,全固态电池在低堆叠压力下具有快速的氧化还原动力学和超过7,500次的稳定循环性能。这项工作表明,有机电极材料可以作为全固态电池中过渡金属氧化物的可行、耐久且成本有效的替代品。有机电极材料为锂离子电池提供了一种多功能且可持续的途径,但其应用因低工作电压和较差的循环稳定性而受阻。现在已表明,将卤化物电解质溶解到有机电极中可有效调节工作电压,并增强全固态电池的电化学性能。

期刊

Nature Chemistry 封面图
Nature Chemistry
IF:
20.2
论文数:
4.4K
被引数:
4.8W

机构

D
department of mechanical and materials engineering
学者数:
67
论文数: 25
被引数: 0
I
S
Shanghai Advanced Research Institute
学者数:
511
论文数: 327
被引数: 1.1W
D
department of chemical and materials engineering
学者数:
109
论文数: 55
被引数: 6
S
School of Materials Science and Engineering
学者数:
3.4K
论文数: 962
被引数: 5
U
University of Saskatchewan
学者数:
1.5W
论文数: 1.4W
被引数: 1.7W
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