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Crosslinked poly(ethylene oxide)-based membrane electrolyte consisting of polyhedral oligomeric silsesquioxane nanocages for all-solid-state lithium ion batteries

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Zhou, Bei ; Jiang, Jianan ; Zhang, Fangfang ; Zhang, Haining:
Crosslinked poly(ethylene oxide)-based membrane electrolyte consisting of polyhedral oligomeric silsesquioxane nanocages for all-solid-state lithium ion batteries.
In: Journal of Power Sources. Bd. 449 (2020) . - No. 227541.
ISSN 0378-7753
DOI: https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2019.227541

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Projekttitel:
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Nachwuchsgruppe Lehrstuhl für Anorganische Aktivmaterialien electrochemischer Speicher Dr. Qingsong Wang
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Abstract

Development of suitable solid membrane electrolyte for all-solid-state lithium ion battery is of great importance to address the safety issue arisen from the current lithium ion battery technology. Herein, we report the synthesis and properties of a poly(ethylene oxide)-based, crosslinked solid membrane electrolyte with nanocages of polyhedral oligomeric silsesquioxane through UV-induced crosslinking technique. Benefiting from the crosslinked structure, the synthesized membrane electrolyte exhibits an improved mechanical strength and electrochemical stability compared to the sample without crosslinked structure. The optimized membrane electrolyte has the ionic conductivity of 3.83 × 10−4 Scm−1 at 60 °C with an electrochemical window of 5.3 V. The thus-assembled battery using lithium plate as anode and lithium iron phosphate as cathode delivers an initial discharge capacity of 150 mAhg−1 at 60 °C, higher than that of battery assembled from membrane electrolyte without crosslinked structure. Although the battery is more stable than that assembled from membrane electrolyte without crosslinked structure, the initial discharge capacity decreases to 139 mAhg−1 after 42 charging-discharging cycles. Nevertheless, the results presented here demonstrate that the UV-induced crosslinking strategy can be an effective approach for the practical synthesis of solid-state membrane electrolyte.

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Publikationsform: Artikel in einer Zeitschrift
Begutachteter Beitrag: Ja
Keywords: Lithium ion battery; All-solid-state; Membrane electrolyte; Crosslinking; Polyhedral oligomeric silsesquioxane; UV-Irradiation
Institutionen der Universität: Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Chemie
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Chemie > Lehrstuhl Anorganische Aktivmaterialien für elektrochemische Energiespeicher
Forschungseinrichtungen > Forschungszentren > Bayerisches Zentrum für Batterietechnik - BayBatt
Fakultäten
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften
Forschungseinrichtungen
Forschungseinrichtungen > Forschungszentren
Titel an der UBT entstanden: Nein
Themengebiete aus DDC: 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 500 Naturwissenschaften
500 Naturwissenschaften und Mathematik > 540 Chemie
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften
Eingestellt am: 03 Nov 2022 09:15
Letzte Änderung: 03 Nov 2022 12:13
URI: https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/72643