Synergistic Solvent Design for Fluorine‐Free Electrolytes in High‐Performance Lithium‐Ion Batteries

材料科学 电解质 锂(药物) 离子 溶剂 无机化学 化学工程 有机化学 电极 冶金 物理化学 化学 医学 工程类 内分泌学
作者
Caiyan Shen,Dichang Guan,Wenchao Liu,Xianyue Qi,Zhongdong Peng,Yu Ren,Litao Kang,Jinhao Meng,Zhichen Xue,Ke Du
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/adfm.202503713
摘要

Abstract The development of fluorine‐free electrolytes offers a promising route for more environmentally sustainable lithium‐ion batteries (LIBs). However, the low solubility of fluorine‐free lithium salts in conventional carbonate solvents limits this progress. Additionally, while strongly coordinating solvents enhance salt dissolution, their use can lead to co‐intercalation in graphite, complicating electrolyte design. Herein, lithium bis(oxalate)borate (LiBOB) is chosen as lithium salt, and a synergistic electrolyte design strategy is employed, combining a strongly coordinating solvent (tris(2‐methylpropyl) phosphine oxide, TMP) and weakly coordinating solvent (dimethyl carbonate, DMC). This approach enables the use of fluorine‐free lithium salts while ensuring compatibility with graphite by modulating the primary coordination shell. Furthermore, this solvation structure enables the formation of an inorganic‐dominated cathode electrolyte interphase (CEI) on the LiMn 2 O 4 (LMO) and a solid electrolyte interphase (SEI) on the graphite, improving lithium‐ion conductivity and overall electrochemical performance. Additionally, compared to lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ), fluorine‐free lithium salt minimized the formation of HF by‐products, suppressing transition metals (TMs) dissolution. As a result, 1 Ah LMO||graphite pouch cell with fluorine‐free electrolyte retains 92.8% of its capacity after 200 cycles, demonstrating excellent cycling stability and delivering high‐rate capacity of 0.8486 Ah at 2 C, compared to 84.8% retention and 0.652 Ah with the conventional electrolyte.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
香云完成签到 ,获得积分10
1秒前
SAY发布了新的文献求助10
1秒前
小禾完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
hkh发布了新的文献求助10
2秒前
Tt完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
无花果应助电闪采纳,获得10
5秒前
Qiqi完成签到 ,获得积分10
6秒前
寂寞剑仙发布了新的文献求助10
7秒前
DKY发布了新的文献求助10
7秒前
完美世界应助佰斯特威采纳,获得30
8秒前
X10230发布了新的文献求助10
8秒前
10秒前
LHW完成签到,获得积分10
10秒前
飞天817完成签到,获得积分10
10秒前
粗犷的谷秋完成签到 ,获得积分10
11秒前
hkh发布了新的文献求助10
11秒前
开朗白山完成签到,获得积分10
11秒前
eazin完成签到 ,获得积分10
12秒前
Damian完成签到,获得积分10
12秒前
华仔应助雨无意采纳,获得10
13秒前
半岛铁皮完成签到,获得积分10
13秒前
Lucas应助森源海采纳,获得10
14秒前
15秒前
15秒前
小果完成签到 ,获得积分10
17秒前
半岛铁皮发布了新的文献求助10
17秒前
欢呼的飞荷完成签到 ,获得积分10
18秒前
19秒前
烟花应助X10230采纳,获得10
19秒前
Lzoctor完成签到 ,获得积分10
21秒前
anthea完成签到 ,获得积分10
22秒前
魔幻鲂完成签到 ,获得积分10
22秒前
haoran完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
丘比特应助是蜡笔小欣啊采纳,获得10
23秒前
23秒前
23秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各位详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Voyage au bout de la révolution: de Pékin à Sochaux 700
First Farmers: The Origins of Agricultural Societies, 2nd Edition 500
Simulation of High-NA EUV Lithography 400
Assessment of adverse effects of Alzheimer's disease medications: Analysis of notifications to Regional Pharmacovigilance Centers in Northwest France 400
The Rise & Fall of Classical Legal Thought 260
The effect of four weeks of plyometric training on reactive strength index and leg stiffness is sport dependent 200
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 生物化学 物理 内科学 纳米技术 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 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4332810
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3844769
关于积分的说明 12010050
捐赠科研通 3485403
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1912862
邀请新用户注册赠送积分活动 956310
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 857167