Intermolecular Hydrogen Bonding Tailors Solvation Structures for Low‐Temperature and Long‐Cycling Lithium‐Ion Batteries

电解质 材料科学 法拉第效率 溶剂化 锂(药物) 化学工程 相间 溶剂 氢键 分子间力 纳米技术 电池(电) 容量损失 纳米孔 磷酸三甲酯 分子内力 溶剂化壳 电化学
作者
Xiaoqi Wu,Huipeng Zeng,Siru He,Ruilin He,Zhen Zhang,Jiachun Wu,Jiayi Zhou,Zhida Wang,Tingting Li,Hongli Xu,Jun Wang,Chao‐Yang Wang,Guangzhao Zhang,Baomin Xu,Yonghong Deng,Shang‐Sen Chi
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:36 (13) 被引量:6
标识
DOI:10.1002/adfm.202519001
摘要

Abstract Lithium iron phosphate/graphite (LFP/Gr) batteries are widely recognized for their excellent safety performance; however, their practical application under low‐temperature and fast‐charging conditions remains challenging due to sluggish lithium‐ion interfacial dynamics. In this work, a nitrile‐based electrolyte containing N,N‐dimethyltrifluoroacetamide (FDMA) is reported, which modulates lithium‐ion solvation through hydrogen bonding with the nitrile solvent (IBN), thereby optimizing interfacial transport and stabilizing the solid electrolyte interphase (SEI) at low temperatures. The Ah‐level LFP/Gr batteries with this electrolyte demonstrate outstanding cycling stability, maintaining 99.9% capacity retention over 800 cycles at −20 °C. Furthermore, the electrolyte delivers a discharge capacity of 759 mAh at −40 °C, more than three times higher than that of the baseline EC/DEC electrolyte. At room temperature, the pouch cells sustain 80% capacity retention after 535 cycles at a 2C fast‐charging rate with an average coulombic efficiency of 99.9%. This electrolyte design, driven by hydrogen‐bond‐regulated solvation structure, significantly enhances low‐temperature performance and cycling stability while maintaining excellent stability at room and elevated temperatures. These findings provide valuable insights for developing next‐generation electrolytes aimed at lithium‐ion batteries operating under extreme conditions.
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
clamdown完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
科研助理795完成签到,获得积分10
2秒前
chenax完成签到,获得积分10
3秒前
鲜艳的白竹完成签到,获得积分10
3秒前
等待的傲旋完成签到,获得积分10
3秒前
浅池星完成签到 ,获得积分10
3秒前
务实的奇迹完成签到 ,获得积分10
3秒前
bkagyin应助沉沉叠叠采纳,获得10
4秒前
幻想完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
KD完成签到,获得积分10
7秒前
1909完成签到,获得积分10
7秒前
9秒前
wweq完成签到,获得积分10
10秒前
郁金香没有你的浴巾香完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
拉长的远山完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
Healer完成签到,获得积分10
14秒前
1723完成签到,获得积分10
14秒前
123完成签到,获得积分10
14秒前
1234完成签到,获得积分10
14秒前
傻傻的芷巧完成签到 ,获得积分10
17秒前
nkmenghan完成签到,获得积分10
17秒前
飞天小女警完成签到 ,获得积分10
17秒前
干净芹菜发布了新的文献求助30
18秒前
18秒前
HIbiscusqian完成签到 ,获得积分10
20秒前
海底烤鱼饭完成签到,获得积分10
20秒前
巴啦啦羊完成签到,获得积分10
20秒前
123发布了新的文献求助10
21秒前
honey完成签到 ,获得积分10
22秒前
ERICLEE82完成签到,获得积分10
22秒前
单纯无声完成签到 ,获得积分10
23秒前
24秒前
梦回故去完成签到,获得积分10
27秒前
luo完成签到 ,获得积分10
28秒前
qiqiya77完成签到,获得积分10
28秒前
黄药师完成签到,获得积分10
28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
APA handbook of comparative psychology: Basic concepts, methods, neural substrate, and behavior 1000
Health Psychology 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The fast track to determining transfer functions of linear circuits: The student guide 500
Römisch-Germanische Forschungen 500
Electric machines: theory, operating applications, and controls 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 7598364
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9174784
关于积分的说明 19640939
捐赠科研通 7174722
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3268256
关于科研通互助平台的介绍 2432872
邀请新用户注册赠送积分活动 2261686