Ion‐Dipole Chemistry Drives Rapid Evolution of Li Ions Solvation Sheath in Low‐Temperature Li Batteries

碳酸乙烯酯 电解质 溶剂化 材料科学 离子 电介质 化学工程 锂(药物) 阳极 无机化学 偶极子 物理化学 化学 有机化学 电极 工程类 内分泌学 医学 光电子学
作者
Zhenxing Wang,Ze Sun,Ying Shi,Fengxia Qi,Xin Gao,Huijing Yang,Hui‐Ming Cheng,Feng Li
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:11 (28) 被引量:95
标识
DOI:10.1002/aenm.202100935
摘要

Abstract Sluggish evolution of lithium ions’ solvation sheath induces large charge‐transfer barriers and high ion diffusion barriers through the passivation layer, resulting in undesirable lithium dendrite formation and capacity loss of lithium batteries, especially at low temperatures. Here, an ion‐dipole strategy by regulating the fluorination degree of solvating agents is proposed to accelerate the evolution of the Li + solvation sheath. Ethylene carbonate (EC)‐based fluorinated derivatives, fluoroethylene carbonate (FEC) and di‐fluoro ethylene carbonate (DFEC) are used as the solvating agents for a high dielectric constant. As the increase of the fluorination degree from EC to FEC and DFEC, the Li + ‐dipole interaction strength gradually decreases from 1.90 to 1.66 and 1.44 eV, respectively. Consequently, the DFEC‐based electrolyte displays six times faster ion desolvation rate than that of a non‐fluorinated EC‐based electrolyte at −20 °C. Furthermore, LiNi 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 O 2 ||lithium cells in a DFEC‐based electrolyte retain 91% original capacity after 300 cycles at 25 °C, and 51% room‐temperature capacity at −30 °C. By bridging the gap between the ion‐dipole interactions and the evolution of Li + solvation sheath, this work provides a new technique toward rational design of electrolyte engineering for low‐temperature lithium 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
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
认真果汁完成签到,获得积分10
刚刚
大方谷梦完成签到 ,获得积分10
刚刚
小池完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
学术辉完成签到,获得积分10
2秒前
ZJin完成签到,获得积分10
3秒前
Akim应助基莲采纳,获得30
3秒前
斯文败类应助基莲采纳,获得10
3秒前
顾矜应助基莲采纳,获得10
3秒前
英俊的铭应助基莲采纳,获得10
3秒前
bkagyin应助基莲采纳,获得10
3秒前
FashionBoy应助基莲采纳,获得30
3秒前
科目三应助基莲采纳,获得10
3秒前
李爱国应助基莲采纳,获得10
3秒前
桐桐应助基莲采纳,获得10
3秒前
慕青应助基莲采纳,获得10
3秒前
汉堡包应助CMCM采纳,获得30
4秒前
bkagyin应助yz采纳,获得10
8秒前
8秒前
李健应助DE2022采纳,获得10
8秒前
9秒前
dd完成签到,获得积分10
10秒前
洛洛洛完成签到 ,获得积分10
11秒前
14秒前
Sunny完成签到,获得积分10
16秒前
跳跃毛豆发布了新的文献求助10
16秒前
神勇的幻竹完成签到,获得积分10
18秒前
wjj完成签到 ,获得积分20
18秒前
Keke发布了新的文献求助10
19秒前
稻草人完成签到,获得积分10
19秒前
Nancy0818完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
21秒前
22秒前
wjj关注了科研通微信公众号
23秒前
Zixu关注了科研通微信公众号
24秒前
哇了哇完成签到,获得积分10
25秒前
DE2022发布了新的文献求助10
25秒前
英俊的铭应助笛子采纳,获得10
26秒前
圆圆姐姐发布了新的文献求助10
27秒前
高分求助中
请在求助之前详细阅读求助说明!!!! 20000
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 900
Multifunctional Agriculture, A New Paradigm for European Agriculture and Rural Development 600
Bernd Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
A radiographic standard of reference for the growing knee 400
Glossary of Geology 400
Additive Manufacturing Design and Applications 320
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 2476053
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2140452
关于积分的说明 5455038
捐赠科研通 1863795
什么是DOI,文献DOI怎么找? 926542
版权声明 562846
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 495745