亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Solvent versus Anion Chemistry: Unveiling the Structure-Dependent Reactivity in Tailoring Electrochemical Interphases for Lithium-Metal Batteries

电解质 电化学 化学 溶剂化 反应性(心理学) 溶剂 锂(药物) 阳极 无机化学 阴极 化学工程 有机化学 电极 物理化学 病理 内分泌学 替代医学 工程类 医学
作者
Digen Ruan,Lijiang Tan,Shunqiang Chen,Jiajia Fan,Qingshun Nian,Li Chen,Zihong Wang,Xiaodi Ren
出处
期刊:JACS Au [American Chemical Society]
卷期号:3 (3): 953-963 被引量:90
标识
DOI:10.1021/jacsau.3c00035
摘要

Electrolytes are critical for the reversibility of various electrochemical energy storage systems. The recent development of electrolytes for high-voltage Li-metal batteries has been counting on the salt anion chemistry for building stable interphases. Herein, we investigate the effect of the solvent structure on the interfacial reactivity and discover profound solvent chemistry of designed monofluoro-ether in anion-enriched solvation structures, which enables enhanced stabilization of both high-voltage cathodes and Li-metal anodes. Systematic comparison of different molecular derivatives provides an atomic-scale understanding of the unique solvent structure-dependent reactivity. The interaction between Li+ and the monofluoro (-CH2F) group significantly influences the electrolyte solvation structure and promotes the monofluoro-ether-based interfacial reactions over the anion chemistry. With in-depth analyses of the compositions, charge transfer, and ion transport at interfaces, we demonstrated the essential role of the monofluoro-ether solvent chemistry in tailoring highly protective and conductive interphases (with enriched LiF at full depths) on both electrodes, as opposed to the anion-derived ones in typical concentrated electrolytes. As a result, the solvent-dominant electrolyte chemistry enables a high Li Coulombic efficiency (∼99.4%) and stable Li anode cycling at a high rate (10 mA cm-2), together with greatly improved cycling stability of 4.7 V-class nickel-rich cathodes. This work illustrates the underlying mechanism of the competitive solvent and anion interfacial reaction schemes in Li-metal batteries and offers fundamental insights into the rational design of electrolytes for future high-energy batteries.
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
NexusExplorer应助余可馨采纳,获得10
3秒前
5秒前
激动的一曲完成签到,获得积分10
24秒前
coco完成签到 ,获得积分10
28秒前
30秒前
余周周完成签到,获得积分10
47秒前
太叔半雪完成签到,获得积分10
49秒前
痞老板死磕蟹黄堡完成签到 ,获得积分10
52秒前
54秒前
解丁发布了新的文献求助10
58秒前
嘻嘻嘻h完成签到,获得积分10
1分钟前
迟雾完成签到,获得积分10
1分钟前
GingerF应助解丁采纳,获得80
1分钟前
molihuakai应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
嘻嘻哈哈应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
嘻嘻哈哈应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
ren完成签到 ,获得积分10
1分钟前
坚强素完成签到 ,获得积分10
1分钟前
AllRightReserved举报Levi求助涉嫌违规
1分钟前
1分钟前
灯光师完成签到,获得积分10
1分钟前
xiaomi完成签到,获得积分10
1分钟前
灯光师发布了新的文献求助10
1分钟前
Owen应助Innogen采纳,获得10
2分钟前
KK完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
Dandraine完成签到,获得积分20
2分钟前
Dandraine发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
所所应助Dandraine采纳,获得10
2分钟前
Innogen发布了新的文献求助10
2分钟前
3分钟前
务实的方盒完成签到 ,获得积分10
3分钟前
DreamLly完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
嘻嘻哈哈应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
MRD发布了新的文献求助10
3分钟前
科研通AI6.2应助liqing采纳,获得10
3分钟前
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
The Graphene Handbook (2019 Edition) 800
IEST-RP-CC018: Cleanroom Cleaning and Sanitization: Operating and Monitoring Procedures 600
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
久松真一著作集〈第5巻〉禅と芸術 500
Fundamentals of Modern Mathematics: A Practical Review (Dover Books on Mathematics) 500
Cold War Transcended: Australia's China Policy, 1949-1990 470
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6590181
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8362512
关于积分的说明 17905187
捐赠科研通 5736294
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2951109
邀请新用户注册赠送积分活动 1926466
关于科研通互助平台的介绍 1815670