Acetonitrile‐Based Local High‐Concentration Electrolytes for Advanced Lithium Metal Batteries

电解质 材料科学 法拉第效率 化学工程 溶剂化 锂(药物) 电化学 乙腈 过电位 阳极 稀释剂 阴极 无机化学 溶剂 电极 有机化学 化学 物理化学 内分泌学 工程类 医学
作者
Menghao Li,Yue Liu,Xuming Yang,Qing Zhang,Yifeng Cheng,Li Deng,Qiwei Zhou,Tao Cheng,Meng Gu
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:36 (36): e2404271-e2404271 被引量:55
标识
DOI:10.1002/adma.202404271
摘要

Acetonitrile (AN) is a compelling electrolyte solvent for high-voltage and fast-charging batteries, but its reductive instability makes it incompatible with lithium metal anodes (LMAs). Herein, 1,1,2,2-tetrafluoroethyl-2,2,3,3-tetrafluoropropyl ether (TTE) is used as the diluent to build an AN-based local high-concentration electrolyte (LHCE) to realize dense, dendrite-free, and stable LMAs. Such LHCE exhibits an exceptional electrochemical stability window close to 6 V (vs Li+/Li), excellent wettability, and promising flame retardancy. Compared to a baseline carbonate-based electrolyte, its electrochemical performance is prominent: the overpotential of lithium nucleation is minimal (only 24 mV), the average half-cell coulombic efficiency (CE) reaches 99.5% at 0.5 mA cm-2, and its practicality in full cells with LiFePO4 (LFP) and LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 (NCM811) cathodes is also demonstrated. Compounding factors are identified to decipher the superiority of the AN-based LHCE. From the respect of solvation structures, both the elimination of free AN molecule and the diluent separation would contribute to prevention of anodic AN decomposition. Based on cryogenic electron microscopy (Cryo-EM) characterization and theoretical simulations results, the produced solid-electrolyte interphase (SEI) layer is uniform and compact. Thus, this work demonstrates a successful application of AN-based electrolytes in LMAs-traditionally deemed impractical-via the combined regulation of solvation and SEI structures.
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
cici发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
1秒前
忐忑的不弱完成签到,获得积分20
1秒前
onnekas完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
赘婿应助和谐的果汁采纳,获得30
2秒前
3秒前
asdzxcqwe发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
kndr10发布了新的文献求助10
3秒前
answer发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
Aimee完成签到 ,获得积分10
5秒前
xiaobei完成签到,获得积分10
5秒前
亮晶晶发布了新的文献求助10
6秒前
long完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
大鱼完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
科研通AI6.1应助drizzling采纳,获得10
7秒前
未来的院士完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
Ryan完成签到,获得积分10
8秒前
和谐幻枫关注了科研通微信公众号
9秒前
WTL完成签到,获得积分10
9秒前
OnMyWorldside发布了新的文献求助10
9秒前
朱方莉完成签到,获得积分20
9秒前
9秒前
orixero应助纽玛采纳,获得10
10秒前
10秒前
知行合一发布了新的文献求助50
11秒前
光亮傲晴完成签到,获得积分10
11秒前
白华苍松发布了新的文献求助10
11秒前
风轩轩发布了新的文献求助10
12秒前
丰富尔曼发布了新的文献求助30
12秒前
aria发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
13秒前
高分求助中
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
Climate change and sports: Statistics report on climate change and sports 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
Organic Reactions Volume 118 400
A Foreign Missionary on the Long March: The Unpublished Memoirs of Arnolis Hayman of the China Inland Mission 400
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6462449
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8270506
关于积分的说明 17630729
捐赠科研通 5533837
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2906746
邀请新用户注册赠送积分活动 1883600
关于科研通互助平台的介绍 1730136