1,3,5-Trifluorobenzene and fluorobenzene co-assisted electrolyte with thermodynamic and interfacial stabilities for high-voltage lithium metal battery

电解质 材料科学 阴极 法拉第效率 电池(电) 锂(药物) 化学工程 相间 高压 电极 电压 热力学 化学 物理化学 内分泌学 医学 功率(物理) 物理 工程类 遗传学 量子力学 生物
作者
Han Zhang,Ziqi Zeng,Renjie He,Yuanke Wu,Wei Hu,Sheng Lei,Mengchuang Liu,Shijie Cheng,Jia Xie
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier]
卷期号:48: 393-402 被引量:37
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2022.03.034
摘要

High-voltage lithium metal battery (LMB) with LiCoO2 (>4.5 V) as the cathode shows great prospect in achieving high energy density, yet its performance is far below expectation. Diluted high-concentration electrolytes (DHCE) are proven effective to improve the performance, however the inherently thermodynamic instability of highly fluorinated diluents and the constitutionally interfacial instability of monofluorinated diluents hinders the stable operation under high voltage. Herein, a unique additive, 1,3,5-trifluorobenzene (3FB) is rationally incorporated with fluorobenzene (FB)-based DHCE to boost thermodynamic and interfacial stabilities of the electrolyte compared with hydrofluoroethers-based DHCE and FB-DHCE, respectively. Particularly, the FB possesses high energy barrier to defluorination, leading to superior thermodynamic stability of developed DHCE. Furthermore, 3FB can be preferentially reduced into a LiF-rich solid electrolyte interphase (SEI) and partial low-fluorated aromatic hydrocarbons, while these 3FB derivatives are likely to be oxidized on cathode, forming robust cathode electrolyte interphase (CEI) and significantly mitigating side reactions under high-voltage conditions. As a result, the Li-Cu cell using optimized electrolyte is endowed with ultrahigh Coulombic efficiency (CE: 99.2%) and long-term cycle life (>300 cycles) even at 3 mA cm−2. A 4.5V Li-LCO cell exhibits outstanding cycling stability (600 cycles, 80 % capacity retention) and the Li-LCO pouch cell deliver high specific energy of more than 370 Wh kg−1 under the practical condition. This work provide direction for further development of advanced electrolytes for high-voltage LMBs.
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
MQRR发布了新的文献求助10
刚刚
微风发布了新的文献求助10
刚刚
Pp发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
5秒前
bubaaa发布了新的文献求助10
5秒前
Yolo完成签到,获得积分10
5秒前
yangyang完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
共享精神应助某人金采纳,获得10
7秒前
科研人完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
9秒前
戒骄戒躁发布了新的文献求助10
10秒前
羫孔完成签到,获得积分10
10秒前
布偶猫完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
Jasper应助jiaojiao采纳,获得10
11秒前
研友_VZG7GZ应助KK采纳,获得10
11秒前
HCLO完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
12秒前
李春霞发布了新的文献求助10
12秒前
Juan发布了新的文献求助10
12秒前
聪明紊发布了新的文献求助10
12秒前
14秒前
smottom应助白给采纳,获得10
15秒前
冷酷非笑完成签到,获得积分10
15秒前
小牛牛发布了新的文献求助10
16秒前
Archers发布了新的文献求助10
17秒前
yahonyoyoyo发布了新的文献求助30
17秒前
谦让凝琴完成签到 ,获得积分10
17秒前
17秒前
18秒前
白芷当归发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
华生发布了新的文献求助10
19秒前
李健应助李老头采纳,获得10
20秒前
祁问儿发布了新的文献求助10
21秒前
22秒前
高分求助中
【本贴是提醒信息,请勿应助】请在求助之前详细阅读求助说明!!!! 20000
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 900
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 800
Multifunctional Agriculture, A New Paradigm for European Agriculture and Rural Development 600
Challenges, Strategies, and Resiliency in Disaster and Risk Management 500
Bernd Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
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 2481428
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2144141
关于积分的说明 5468578
捐赠科研通 1866604
什么是DOI,文献DOI怎么找? 927683
版权声明 563039
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 496371