A Green, Fire‐Retarding Ether Solvent for Sustainable High‐Voltage Li‐Ion Batteries at Standard Salt Concentration

电解质 材料科学 法拉第效率 溶剂 阴极 锂(药物) 溶解 无机化学 化学工程 有机化学 电极 化学 医学 工程类 内分泌学 物理化学
作者
Dawei Xia,Lei Tao,Dong Hou,Anyang Hu,Sami Sainio,Dennis Nordlund,Cheng‐Jun Sun,Xianghui Xiao,Luxi Li,Haibo Huang,Feng Lin
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:14 (38) 被引量:17
标识
DOI:10.1002/aenm.202400773
摘要

Abstract Lithium‐ion batteries (LIBs) are increasingly encouraged to enhance their environmental friendliness and safety while maintaining optimal energy density and cost‐effectiveness. Although various electrolytes using greener and safer glyme solvents have been reported, the low charge voltage (usually lower than 4.0 V vs Li/Li + ) restricts the energy density of LIBs. Herein, tetraglyme, a less‐toxic, non‐volatile, and non‐flammable ether solvent, is exploited to build safer and greener LIBs. It is demonstrated that ether electrolytes, at a standard salt concentration (1 m ), can be reversibly cycled to 4.5 V vs Li/Li + . Anchored with Boron‐rich cathode‐electrolyte interphase (CEI) and mitigated current collector corrosion, the LiNi 0.8 Mn 0.1 Co 0.1 O 2 (NMC811) cathode delivers competitive cyclability versus commercial carbonate electrolytes when charged to 4.5 V. Synchrotron spectroscopic and imaging analyses show that the tetraglyme electrolyte can sufficiently suppress the overcharge behavior associated with the high‐voltage electrolyte decomposition, which is advantageous over previously reported glyme electrolytes. The new electrolyte also enables minimal transition metal dissolution and deposition. NMC811||hard carbon full cell delivers excellent cycling stability at C/3 with a high average Coulombic efficiency of 99.77%. This work reports an oxidation‐resilient tetraglyme electrolyte with record‐high 4.5 V stability and enlightens further applications of glyme solvents for sustainable LIBs by designing Boron‐rich interphases.
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
jji完成签到,获得积分20
1秒前
小鹿发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
CHDB发布了新的文献求助20
2秒前
Hello的应助被万物几何采纳,获得10
2秒前
3秒前
怕孤独的傲丝完成签到,获得积分10
3秒前
毛不二发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
丈八二桃完成签到,获得积分10
4秒前
superpharm完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
maodonky发布了新的文献求助10
4秒前
孤独的方盒完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
znsmaqwdy完成签到,获得积分20
5秒前
5秒前
6秒前
唐亮完成签到,获得积分10
6秒前
舒服的怜晴完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
changping的应助被悲凉的溪流采纳,获得50
7秒前
7秒前
ssgg发布了新的文献求助10
7秒前
结实绝音发布了新的文献求助10
7秒前
海荣完成签到,获得积分10
7秒前
jji发布了新的文献求助10
7秒前
现代的鹤发布了新的文献求助10
7秒前
斯文败类的应助被小怪兽采纳,获得10
8秒前
8秒前
kkb完成签到,获得积分10
8秒前
科研通AI6.4的应助被拂晓采纳,获得10
9秒前
韩邹光发布了新的文献求助10
9秒前
wan111发布了新的文献求助10
9秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Organizational Behavior 510
A Silent Apostrophe:The Fayum Portraits 350
Sing with Understanding: Introduction to Theology in Christian Congregational Song, 3rd ed 330
Fractal analysis evaluation of regenerated bone in grafted and graftless maxillary sinus elevation procedures 300
Protection enhancement strategies of potential outbreaks during Hajj 300
Management of a religious mass gathering in North India: Parkash Utsav 550 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 化学工程 内科学 物理 生物化学 复合材料 催化作用 细胞生物学 人工智能 心理学 无机化学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7841929
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9363352
关于积分的说明 20632333
捐赠科研通 7436918
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3340107
关于科研通互助平台的介绍 2484568
邀请新用户注册赠送积分活动 2362152