Thermostable and nonflammable silica–polyetherimide–polyurethane nanofibrous separators for high power lithium ion batteries

文献情報

出版日 2015-04-13
DOI 10.1039/C5TA00856E
インパクトファクター 12.732
著者

Ke Xiao, Jianyong Yu, Jianmao Yang


原文を見る

要旨

Safety remains a practical concern in lithium ion batteries (LIBs), which is closely associated with the internal shorting caused by the poor dimensional thermostability at elevated temperature and the flammability of separators. Here, we report a novel strategy to fabricate thermostable and nonflammable silica–polyetherimide–polyurethane (SiO2–PEI–PU) nanofibrous membranes via an electrospinning process. Benefiting from the high porosity, interpenetrating network structure and synergetic effect of silica nanoparticles, PEI and PU, the as-prepared SiO2–PEI–PU membranes exhibit uniform pore size distribution, high ionic conductivity (6.25 mS cm−1) and good electrochemical stability up to 4.86 V. Notably, the hot oven and combustion tests reveal that the SiO2–PEI–PU membranes possess improved thermostability displaying 2% dimensional change after exposure to 170 °C for 0.5 h and flame retardant properties, which could be beneficial for improving the safety of LIBs. Significantly, the SiO2–PEI–PU membrane based Li/LiFePO4 cell exhibits more excellent cyclability delivering a discharge capacity of 158.91 mA h g−1 at the 90th cycle and better rate capability compared with the cell based on the Celgard membrane. Meanwhile, the SiO2–PEI–PU membrane based Li/LiFePO4 cell also shows more excellent cell performance even at an elevated temperature of 60 °C. The results clearly demonstrate that the SiO2–PEI–PU membranes are promising separator candidates, which will also pave the way for further application of nanofibrous membranes in high power LIBs.

関連文献

The complexity of catalysis: origins of enantio- and diastereocontrol in sulfur ylide mediated epoxidation reactions

Varinder K. Aggarwal, Jeffery Richardson

2003-08-28 Feature Article

DOI: 10.1039/B304625G

Effects of base pairing on the one-electron reduction rate of cytosine

Kiyohiko Kawai, Aya Yokoohji, Sachiko Tojo, Tetsuro Majima

2003-10-11 Communication

DOI: 10.1039/B310579B

Total synthesis of (±)-acetoxyodontoschismenol using zirconium chemistry

Ian R. Baldwin, Richard J. Whitby

2003-10-11 Communication

DOI: 10.1039/B309848F

A novel molecular ladder structure of Cu(ii)–Ba(ii) coordination polymer exhibiting ferromagnetic coupling

Yang Zou, Wenlong Liu, Song Gao, Jingli Xie, Qingjin Meng

2003-10-17 Communication

DOI: 10.1039/B308474D

Peptide-coated CdS quantum dots for the optical detection of copper(ii) and silver(i)‡

Kerim M. Gattás-Asfura, Roger M. Leblanc

2003-09-25 Communication

DOI: 10.1039/B308991F

Synthesis of the stable UO2I2, the last of the uranyl dihalides. X-Ray crystal structure of [UO2I2(py)3]

Jean-Claude Berthet, Martine Nierlich, Michel Ephritikhine

2004-02-27 Communication

DOI: 10.1039/B400717D

Formation of a bifunctional zirconocene complex that favours intramolecular –B(C6F5)2 addition to a Cp ring over σ-ligand abstraction

Michael Hill, Gerald Kehr, Gerhard Erker, Olga Kataeva, Roland Fröhlich

2004-03-23 Communication

DOI: 10.1039/B400228H

On-chip separation of peptides prepared within a micro reactor

Vinod George, Paul Watts, Stephen J. Haswell, Esteban Pombo-Villar

2003-10-22 Communication

DOI: 10.1039/B310744B

Novel label-free DNA sensors based on poly(3,4-ethylenedioxythiophene)

K. Krishnamoorthy, Rajesh S. Gokhale, Aliasgar Q. Contractor, Anil Kumar

2004-02-24 Communication

DOI: 10.1039/B316794A

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

3-イチチルビフェニルはどのように合成されますか?

3-イチチルビフェニルは、ビフェニルとイチプロピオニトリルを回収率約90%で反応させて合成されます。触媒は通常、亜リチウムホウ素を用います。

5668-93-93-Ethylbiphenyl
化合物よくある質問

8-溴-5-三氟甲基喹啉はどのように合成されますか?

8-溴-5-三氟甲基喹啉は、5-トリフルオロメチル-2-メチル-1,3-ベンゼンジオールをブロモエタノールと反応させて生成します。この反応は塩基性条件下で行われ...

917251-92-48-Bromo-5-(trifluoro...
化合物よくある質問

ジメチル4-(4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ドioxaborolan-2-基)-2,6-ピリジンジカルボイル酸フェニルアミニドの代替品はありますか?

ジメチル4-(4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ドioxaborolan-2-基)-2,6-ピリジンジカルボイル酸フェニルアミニドの代替品としては、4-...

741709-66-0Dimethyl 4-(4,4,5,5-...
化合物よくある質問

N-(3,5-ヘキサクロロ-4-ピリドインイル)-8-メチオキシ-5-キノリンカーボン酸の市場動向や研究トレンドはどのようなものでしょうか?

N-(3,5-ヘキサクロロ-4-ピリドインイル)-8-メチオキシ-5-キノリンカーボン酸の市場動向は、主に産業用途での需要により影響を受けます。研究トレンドとし...

199871-63-1N-(3,5-Dichloro-4-py...
化合物よくある質問

イソステアロイルグリセリルは安全ですか?

イソステアロイルグリセリルは一般的に安全性が高いとされていますが、過度な使用や個人差により皮�owsん炎などの反応が起こる可能性があります。使用前に医師に相談す...

222723-55-92-[(5Z,8Z,11Z,14Z)-5...
化合物よくある質問

1-(二苯甲基)-3,3-二氟-氮杂环丁烷の市場動向や研究トレンドはどうですか?

1-(二苯甲基)-3,3-二氟-氮杂环丁烷の市場動向は、医薬品や合成化学の研究分野で注目を集めています。新興研究は、該当化合物の合成改良と生体内での作用メカニズ...

288315-02-61-Benzhydryl-3,3-dif...
化合物よくある質問

3-チオフェンスチオールの物理化学的性質は何ですか?

3-チオフェンスチオールのCAS番号は7774-73-4です。結晶性の白色粉末で、分子量は122.17です。この化合物は水に微溶解し、エタノールやジクロロメタン...

7774-73-43-Thiophenethiol
化合物よくある質問

2-Methyl-2-propanyl (2S)-2-(aminomethyl)-1-piperidinecarboxylateは安全ですか?

2-Methyl-2-propanyl (2S)-2-(aminomethyl)-1-piperidinecarboxylateは一定の安全性基準を満たしていま...

475105-35-22-Methyl-2-propanyl ...
化合物よくある質問

CAS番号1316822-90-8の化合物は安全ですか?

CAS番号1316822-90-8の化合物は安全性に関しては評価が不足していますが、一般的には生物学的に活性な物質であり、取り扱いには適切な安全防護措置が必要で...

1316822-90-8Gal beta(1-3)[Neu5Ac...
化合物よくある質問

Tert-butyl 2-(2-羟基乙基)哌嗪-1-羧酸はどのように保存すればよいですか?

Tert-butyl 2-(2-羟基乙基)哌嗪-1-羧酸は、冷暗所で保存し、直射日光から遠ざけてください。容器は密閉し、高湿度や高温を避けて保管してください。

517866-79-4Tert-butyl 2-(2-hydr...

掲載誌

Journal of Materials Chemistry A

Journal of Materials Chemistry A
CiteScore: 19.5
自己引用率: 4.7%
年間論文数: 2211

Journal of Materials Chemistry A, B & C cover high quality studies across all fields of materials chemistry. The journals focus on those theoretical or experimental studies that report new understanding, applications, properties and synthesis of materials. The journals have a strong history of publishing quality reports of interest to interdisciplinary communities and providing an efficient and rigorous service through peer review and publication. The journals are led by an international team of Editors-in-Chief and Associate Editors who are all active researchers in their fields. Journal of Materials Chemistry A, B & C are separated by the intended application of the material studied. Broadly, applications in energy and sustainability are of interest to Journal of Materials Chemistry A, applications in biology and medicine are of interest to Journal of Materials Chemistry B, and applications in optical, magnetic and electronic devices are of interest to Journal of Materials Chemistry C. More than one Journal of Materials Chemistry journal may be suitable for certain fields and researchers are encouraged to submit their paper to the journal that they feel best fits for their particular article. Example topic areas within the scope of Journal of Materials Chemistry A are listed below. This list is neither exhaustive nor exclusive. Artificial photosynthesis Batteries Carbon dioxide conversion Catalysis Fuel cells Gas capture/separation/storage Green/sustainable materials Hydrogen generation Hydrogen storage Photocatalysis Photovoltaics Self-cleaning materials Self-healing materials Sensors Supercapacitors Thermoelectrics Water splitting Water treatment

おすすめサプライヤー

免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。