Interface Preconstruction Enables Robust Passivation of the Ah-Level Aqueous Li-ion Batteries

化学 钝化 水溶液 接口(物质) 离子 水介质 化学工程 物理化学 有机化学 图层(电子) 吉布斯等温线 工程类
作者
Anxing Zhou,Jinkai Zhang,Ming Chen,Xinyan Li,Shuwei Li,Jintao Ma,Tianshi Lv,Xiangzhen Zhu,Guang Feng,Liumin Suo
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:147 (14): 11811-11820 被引量:31
标识
DOI:10.1021/jacs.4c15852
摘要

The solid electrolyte interphase (SEI) offers effective passivation on the anode for aqueous lithium-ion batteries (ALIBs). Conventional passivation in ALIBs mainly relies on the LiF-contained SEI originating from anion reduction in the electrolyte. However, such SEI formation is a competitive reaction negatively impacted by the parasitic hydrogen evolution reaction (HER), resulting in high Li + irreversible consumption and imperfect bare flaws. To address this issue, we propose preconstructing an artificial interphase by introducing a multifunctional interface additive CsF to build superior passivation on the anode in ALIBs. CsF first undergoes a displacement reaction with LiTFSI from the fresh electrolyte to form the LiF in situ on the interface of the anode before the cycles, avoiding the extra Li + irreversible consumption. Meanwhile, we uncover that the dissolving Cs + in the electrolyte can destroy the hydrogen bond network of the water to lower water activity on the anode interface and strongly interact with TFSI – to form the cation–anion complex, facilitating the anion proximity to the anode interface. The anion reduction based on the artificial interphase can finally help achieve the robust SEI in ALIBs. Such passivation stabilizes the aqueous electrolyte, significantly suppressing the side reaction of the HER that allows ALIBs to obtain a superior long life above 2000 cycles. The ampere-hour-level (Ah-level) pouch cell achieves an energy density of 57 Wh/kg and 176 Wh/L with high energy efficiency (∼94%).
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
大地之王大帅完成签到,获得积分10
1秒前
artgravia完成签到 ,获得积分10
1秒前
wanghua完成签到,获得积分10
1秒前
苗苗发布了新的文献求助10
3秒前
huohuo发布了新的文献求助10
3秒前
周一更完成签到,获得积分10
3秒前
KOKORO完成签到,获得积分10
3秒前
飞快的孱发布了新的文献求助10
3秒前
含蓄向雁发布了新的文献求助30
3秒前
元烨华发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
zls发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
Akim应助小恐龙采纳,获得50
5秒前
361完成签到,获得积分10
6秒前
江梦槐完成签到,获得积分10
6秒前
研友_Zel1Dn发布了新的文献求助10
6秒前
羽墨完成签到,获得积分10
6秒前
Nanki发布了新的文献求助10
6秒前
zzz驳回了buubuu应助
8秒前
一个蛋黄酥完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
dd发布了新的文献求助10
10秒前
馨馨的科科应助梁暖采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
leicaixia完成签到 ,获得积分10
10秒前
11秒前
12秒前
沉静小蚂蚁完成签到,获得积分10
12秒前
完美世界应助淡定沛珊采纳,获得10
12秒前
香蕉觅云应助尹雪儿采纳,获得10
12秒前
moonlight完成签到,获得积分10
12秒前
郭WL完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
所所应助研友_Zel1Dn采纳,获得10
13秒前
李健的粉丝团团长应助lcsw采纳,获得10
13秒前
Nanki完成签到,获得积分10
13秒前
汉堡包应助暗暗搁浅采纳,获得10
14秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The Effective Clinical Neurologist 3ed 500
The Great Hymn to Šamaš 500
Moody's Ratings Rising AI spending narrows the gap, but US hyperscalers retain edge over Chinese peers 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7696376
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9256483
关于积分的说明 20003111
捐赠科研通 7270732
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3292730
关于科研通互助平台的介绍 2448354
邀请新用户注册赠送积分活动 2298412