Synergistic Solvation Regulation by Dual-Salt Additives Enables Stable Li-ion Batteries at Low Temperatures

电解质 溶剂化 阴极 离子电导率 电导率 离子 化学工程 化学 电池(电) 材料科学 离子键合 产量(工程) 工作(物理) 电化学 化学物理 储能 分子动力学 活化能 摩尔电导率 摩尔比 化学稳定性 离子液体 无机化学 锂(药物) 结构稳定性 快离子导体 纳米技术
作者
luolufang luo,Haiqing Tang,mo wengui,Yaning Han,Fuyou Lai,Jinrong Li,Lijuan Zhang,Xiang Li
出处
期刊:Journal of The Electrochemical Society [Institute of Physics]
卷期号:173 (1): 010513-010513
标识
DOI:10.1149/1945-7111/ae32b4
摘要

The poor low-temperature performance of lithium-ion batteries stems from sluggish ion transport and severe interfacial side reactions. To address this, we develop a dual-salt electrolyte (O1T9-N) of LiTFSI and LiODFB (9:1 molar ratio) in EC/EMC with 2 wt% LiNO 3 additive. Combined molecular dynamics and experiments reveal that LiNO 3 reconstructs the Li⁺ solvation sheath via competitive coordination. This significantly weakens Li⁺–solvent interaction (reducing the Li⁺–O(EC) coordination number from 8.06 to 2.39), promotes anion participation, and consequently lowers the Li⁺ desolvation energy barrier (activation energy of 32.3 kJ·mol⁻ 1 ). These effects yield superior ion transport, with an ionic conductivity of 4.56 mS·cm⁻ 1 and a Li⁺ transference number of 0.88 at –20 °C. Furthermore, LiNO 3 and LiODFB cooperate to form a thin (~3.83 nm), inorganic-rich cathode electrolyte interphase, suppressing side reactions and cathode degradation. Consequently, LiCoO 2 ||Li cells with O1T9-N electrolyte exhibit outstanding cycling stability (96.33% capacity retention after 100 cycles at –20 °C) and rate capability, significantly outperforming conventional electrolytes. This work elucidates the role of solvation structure regulation and provides an effective electrolyte design strategy for low-temperature lithium-ion 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
刚刚
和谐夏彤完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
司空致远发布了新的文献求助20
1秒前
csa1007发布了新的文献求助10
3秒前
调皮的吐司完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
冷静的半梦完成签到,获得积分20
4秒前
虚心的乘云完成签到,获得积分10
4秒前
脑洞疼应助1L聚合釜采纳,获得10
5秒前
Unicorn完成签到,获得积分10
6秒前
FATYE发布了新的文献求助10
7秒前
ppapp完成签到 ,获得积分10
8秒前
靓丽的采白完成签到,获得积分10
8秒前
华仔应助Le采纳,获得10
8秒前
8秒前
科研通AI6.2应助colin‘’采纳,获得10
9秒前
csa1007完成签到,获得积分10
9秒前
zmm完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
天天快乐应助呜呜采纳,获得10
13秒前
14秒前
Stride完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
DLDL发布了新的文献求助10
15秒前
lasfjas完成签到,获得积分10
15秒前
kk完成签到,获得积分10
16秒前
发大财完成签到,获得积分10
16秒前
LIUDEHUA发布了新的文献求助10
17秒前
zyyys完成签到,获得积分20
17秒前
小西梅汁完成签到,获得积分10
18秒前
钱罐罐发布了新的文献求助10
19秒前
FATYE发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
taeyeon完成签到,获得积分10
19秒前
在水一方应助zwy109采纳,获得10
20秒前
20秒前
领导范儿应助zz采纳,获得10
21秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
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 7277117
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8898161
关于积分的说明 18816477
捐赠科研通 6949750
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3206414
关于科研通互助平台的介绍 2377420
邀请新用户注册赠送积分活动 2181341