Highly Solvating Electrolytes with Core‐Shell Solvation Structure for Lean‐Electrolyte Lithium‐Sulfur Batteries

电解质 溶剂化 锂(药物) 硫黄 化学 芯(光纤) 材料科学 无机化学 化学工程 有机化学 离子 物理化学 电极 心理学 工程类 复合材料 精神科
作者
Mengxue He,Lujun Zhu,Yatao Liu,Yongfeng Jia,Yizhou Hao,Guo Ye,Xufeng Hong,Zhitong Xiao,Yue Ma,Jianhao Chen,Muhammad Burhan Shafqat,Quanquan Pang
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
被引量:1
标识
DOI:10.1002/anie.202415053
摘要

Abstract The practical energy density of lithium‐sulfur batteries is limited by the low sulfur utilization at lean electrolyte conditions. The highly solvating electrolytes (HSEs) promise to address the issue at harsh conditions, but the conflicting challenges of long‐term stability of radical‐mediated sulfur redox reactions (SRR) and the poor stability with lithium metal anode (LMA) have dimmed the efforts. We now present a unique core–shell solvation structured HSE formulated with classical ether‐based solvents and phosphoramide co‐solvent. The unique core–shell solvation structure features confinement of the phosphoramide in the first solvation shell, which prohibits severe contact reactions with LMA and endows prolonged stability for [S 3 ]⋅ − radical, favoring a rapid radical‐mediated solution‐based SRR. The cell with the proposed electrolyte showing a high capacity of 864 mAh g sulfur −1 under high sulfur loading of 5.5 mg sulfur cm −2 and low E/S ratio of 4 μL mg sulfur −1 . The strategy further enables steady cycling of a 2.71‐A h pouch cell with a high specific energy of 307 W h kg −1 . Our work highlights the fundamental chemical concept of tuning the solvation structure to simultaneously tame the SRR and LMA stability for metal‐sulfur batteries wherein the electrode reactions are heavily coupled with electrolyte chemistry.
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
科研通AI5应助seraphmay采纳,获得10
1秒前
shadow完成签到,获得积分10
2秒前
李爱国应助沉静白翠采纳,获得10
2秒前
冷眸完成签到 ,获得积分10
4秒前
陈瑞娟完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
啦啦啦发布了新的文献求助10
5秒前
认真的不评完成签到,获得积分10
6秒前
烟花应助晴朗采纳,获得10
7秒前
8秒前
思源应助Panchael采纳,获得10
9秒前
xiaofeiyan完成签到 ,获得积分10
10秒前
John完成签到,获得积分10
10秒前
star发布了新的文献求助10
11秒前
研友_VZG7GZ应助活人微die采纳,获得10
12秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
13秒前
啦啦啦完成签到,获得积分20
13秒前
沉静白翠发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
脑洞疼应助Karry采纳,获得10
16秒前
直率的钢铁侠完成签到,获得积分10
17秒前
maoxiaogou完成签到,获得积分10
17秒前
wang5945完成签到 ,获得积分10
17秒前
12334完成签到,获得积分10
18秒前
一个搞不懂晶体学的小牛马完成签到,获得积分20
18秒前
壮观惜文发布了新的文献求助10
20秒前
今后应助Anna爱学习采纳,获得10
21秒前
qazx完成签到 ,获得积分10
22秒前
xmy完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
天天开心完成签到,获得积分10
25秒前
28秒前
白鹭散人完成签到,获得积分10
28秒前
Panchael发布了新的文献求助10
28秒前
顾影自怜完成签到 ,获得积分10
29秒前
晴朗完成签到,获得积分10
29秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2500
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
Brain and Heart The Triumphs and Struggles of a Pediatric Neurosurgeon 400
Cybersecurity Blueprint – Transitioning to Tech 400
Mixing the elements of mass customisation 400
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3782938
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3328272
关于积分的说明 10235420
捐赠科研通 3043338
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1670491
邀请新用户注册赠送积分活动 799731
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 759033