Electrolyte Regulation in Stabilizing the Interface of a Cobalt-Free Layered Cathode for 4.8 V High-Voltage Lithium-Ion Batteries

材料科学 电解质 阴极 锂(药物) 锂钴氧化物 电极 化学工程 锂离子电池 电池(电) 物理化学 化学 工程类 内分泌学 功率(物理) 物理 医学 量子力学
作者
Mingyuan Ma,Zhenglu Zhu,Dan Yang,Long Qie,Zhimei Huang,Yunhui Huang
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:16 (10): 12554-12562 被引量:13
标识
DOI:10.1021/acsami.3c18711
摘要

The cobalt-free layered oxide cathode of LiNi 0.65 Mn 0.35 O 2 is promising for high-energy-density lithium-ion batteries (LIBs). However, under high-voltage conditions, severe side reactions between the Co-free cathode and electrolyte, as well as grain boundary cracks and pulverization of particles, hinder its practical applications. Herein, an electrolyte regulation strategy is proposed by adding fluoroethylene carbonate (FEC) and LiPO 2 F 2 as electrolyte additives in carbonate-based electrolytes to address the above issues. As a result, a homogeneous and dense organic–inorganic hybrid cathode electrolyte interface (CEI) film is formed on the cathode surface. The CEI film consists of C-F, LiF, Li 2 CO 3, and Li x PO y F z species, which is proven to be highly conductive and effective in suppressing structure damage and alleviating the interfacial reactions between the cathode and electrolyte. With such a CEI film, the interfacial stability of the Co-free cathode and the high-voltage cycling performance of Li||LiNi 0.65 Mn 0.35 O 2 are greatly improved. A reversible capacity of 155.1 mAh g –1 and a capacity retention of 81.3% over 150 cycles are attained at a 4.8 V charge cutoff voltage with the tamed electrolyte, whereas the cell without the additives only retains 76.1% capacity retention. Therefore, our work demonstrates the synergistic effect of FEC and LiPO 2 F 2 in stabilizing the interface of Co-free cathode materials and provides an alternative strategy for the electrolyte design of high-voltage LIBs.
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
自然觅珍完成签到,获得积分10
刚刚
黎洱发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
深情安青的应助被acuter采纳,获得10
1秒前
pp完成签到 ,获得积分10
2秒前
liu发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
靓丽战斗机完成签到 ,获得积分10
2秒前
潇洒的血茗完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
wdw发布了新的文献求助10
5秒前
猪猪哥完成签到,获得积分20
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
小米椒发布了新的文献求助30
5秒前
0514gr完成签到,获得积分10
5秒前
陈天睡大觉完成签到,获得积分10
5秒前
YYY完成签到,获得积分10
5秒前
hd发布了新的文献求助10
5秒前
沿岸有贝壳完成签到,获得积分10
6秒前
酷酷元风完成签到,获得积分10
6秒前
思源的应助被悬心秋月夜采纳,获得10
6秒前
7秒前
tqq完成签到,获得积分10
7秒前
Youdge的应助被feng采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
伶俐猪完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
lee完成签到,获得积分10
8秒前
咸蛋黄发布了新的文献求助10
8秒前
大力发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
Feeling完成签到,获得积分10
9秒前
迷路人龙完成签到,获得积分10
9秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Sustainable Engineered Micro/Nanofibers and Hybrid Nanocomposites for Environmental Remediation 400
Ecotourism 400
Liquidus diagram and viscosity estimation in pseudo-binary system Li2B6O10–LiF 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8076814
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9494754
关于积分的说明 21383031
捐赠科研通 7644935
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3400268
关于科研通互助平台的介绍 2529896
邀请新用户注册赠送积分活动 2438855