High‐Polarity Fluoroalkyl Ether Electrolyte Enables Solvation‐Free Li+ Transfer for High‐Rate Lithium Metal Batteries

电解质 溶剂化 阳极 锂(药物) 化学工程 乙醚 材料科学 无机化学 电池(电) 阴极 吸附 化学 电极 溶剂 有机化学 物理化学 功率(物理) 医学 内分泌学 工程类 物理 量子力学
作者
Liwei Dong,Yuanpeng Liu,Kechun Wen,Dongjiang Chen,Dewei Rao,Jipeng Liu,Botao Yuan,Yachao Dong,Ze Wu,Yonggan Liang,Mingwei Yang,Jianyi Ma,Chunhui Yang,Chuan Xia,Azhar Abbas Khosa,Jiecai Han,Gongming Wang,Zaiping Guo,Weidong He
出处
期刊:Advanced Science [Wiley]
卷期号:9 (5) 被引量:45
标识
DOI:10.1002/advs.202104699
摘要

Lithium metal batteries (LMBs) have aroused extensive interest in the field of energy storage owing to the ultrahigh anode capacity. However, strong solvation of Li+ and slow interfacial ion transfer associated with conventional electrolytes limit their long-cycle and high-rate capabilities. Herein an electrolyte system based on fluoroalkyl ether 2,2,2-trifluoroethyl-1,1,2,3,3,3-hexafluoropropyl ether (THE) and ether electrolytes is designed to effectively upgrade the long-cycle and high-rate performances of LMBs. THE owns large adsorption energy with ether-based solvents, thus reducing Li+ interaction and solvation in ether electrolytes. With THE rich in fluoroalkyl groups adjacent to oxygen atoms, the electrolyte owns ultrahigh polarity, enabling solvation-free Li+ transfer with a substantially decreased energy barrier and ten times enhancement in Li+ transference at the electrolyte/anode interface. In addition, the uniform adsorption of fluorine-rich THE on the anode and subsequent LiF formation suppress dendrite formation and stabilize the solid electrolyte interphase layer. With the electrolyte, the lithium metal battery with a LiFePO4 cathode delivers unprecedented cyclic performances with only 0.0012% capacity loss per cycle over 5000 cycles at 10 C. Such enhancement is consistently observed for LMBs with other mainstream electrodes including LiCoO2 and LiNi0.5 Mn0.3 Co0.2 O2 , suggesting the generality of the electrolyte design for battery applications.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
杨一完成签到 ,获得积分10
刚刚
今后应助Oops采纳,获得10
1秒前
3秒前
科目三应助脆脆鲨采纳,获得10
4秒前
wangjingli666应助YoYo采纳,获得10
4秒前
赫鲁晓夫发布了新的文献求助10
4秒前
杨小愚123发布了新的文献求助10
6秒前
么么完成签到 ,获得积分10
9秒前
完美世界应助大方的凡儿采纳,获得10
12秒前
深情安青应助赫鲁晓夫采纳,获得10
13秒前
13秒前
不倦应助大绿豆采纳,获得10
13秒前
MiManchi关注了科研通微信公众号
13秒前
舒心的逍遥完成签到 ,获得积分10
14秒前
15秒前
Mine虚无完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
18秒前
18秒前
Unifate发布了新的文献求助10
18秒前
T012完成签到,获得积分10
19秒前
爆米花应助z'x采纳,获得10
19秒前
陈晶发布了新的文献求助10
19秒前
Mike001发布了新的文献求助10
21秒前
T012发布了新的文献求助10
22秒前
22秒前
cm完成签到 ,获得积分10
22秒前
23秒前
QR完成签到 ,获得积分10
24秒前
Mike001发布了新的文献求助10
26秒前
Mike001发布了新的文献求助10
26秒前
乐观生活完成签到,获得积分20
26秒前
许元冬发布了新的文献求助10
27秒前
28秒前
28秒前
一石完成签到,获得积分10
29秒前
大方的花瓣完成签到,获得积分10
29秒前
guo发布了新的文献求助10
29秒前
z'x发布了新的文献求助10
33秒前
34秒前
高分求助中
Manual of Clinical Microbiology, 4 Volume Set (ASM Books) 13th Edition 1000
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 900
The three stars each : the Astrolabes and related texts 550
Boris Pesce - Gli impiegati della Fiat dal 1955 al 1999 un percorso nella memoria 500
Chinese-English Translation Lexicon Version 3.0 500
Recherches Ethnographiques sue les Yao dans la Chine du Sud 500
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 460
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2399677
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2100401
关于积分的说明 5295284
捐赠科研通 1828138
什么是DOI,文献DOI怎么找? 911229
版权声明 560142
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 487075