Enhanced elevated-temperature performance of LiMn2O4 cathodes in lithium-ion batteries via a multifunctional electrolyte additive

电解质 锂(药物) 阴极 材料科学 离子 化学工程 无机化学 化学 电极 有机化学 工程类 物理化学 医学 内分泌学
作者
Shuai Zhang,Dichang Guan,Zhiyuan Xue,Caiyan Shen,Yiyi Shen,Guorong Hu,Yanbing Cao,Zhongdong Peng,Weigang Wang,Yu Ren,Litao Kang,Zhichen Xue,Ke Du
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:503: 158219-158219 被引量:30
标识
DOI:10.1016/j.cej.2024.158219
摘要

LiMn 2 O 4 is a promising cathode material for lithium-ion batteries (LIBs) due to its low cost, environmental friendliness, and high voltage operation. However, its electrochemical performance deteriorates at elevated temperatures, primarily by reason of the structural degradation during cycling and proliferation of adverse reactions at the electrode/electrolyte interface. One of the main reasons is that the hydrolysis and decomposition of the LiPF 6 at high temperatures produces HF, which leads to corrosion at the electrode/electrolyte interface and accelerates manganese dissolution. In this work, we report a multifunctional silane-based electrolyte additive, trimethoxyphenylsilane (TMPS), to solve these problems. Theoretical calculations and experimental results both demonstrate that TMPS can eliminate HF, stabilize PF5, and inhibit LiPF6 hydrolysis, thereby mitigating transition metal leaching. Additionally, TMPS improves the stability between cathode and electrolyte by constructing a highly stable and homogeneous cathode-electrolyte interfacial. The LiMn 2 O 4 //Li cell using the electrolyte containing 1 wt% TMPS retains 95.5 % and 83.7 % of its capacity after 500 cycles at 25 °C and 60 °C, respectively. Moreover, 18650-type cylindrical cells with this electrolyte also exhibit enhanced electrochemical performance at elevated temperatures. It demonstrates that TMPS is a promising multifunctional additive for manganese-based cathodes in 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
pjjpk02完成签到,获得积分10
1秒前
111发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
梵天完成签到,获得积分10
3秒前
xxxy完成签到,获得积分10
3秒前
狂野幻露完成签到,获得积分10
3秒前
搜集达人的应助被面包蟹采纳,获得10
4秒前
prigogin的应助被111采纳,获得10
4秒前
Lin_05发布了新的文献求助10
5秒前
爱科研的ZZJ完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
研友_nvGy2Z完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
antares完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
eni233发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
英俊的铭的应助被重要的橘子采纳,获得10
8秒前
lei完成签到,获得积分10
9秒前
Rainandbow发布了新的文献求助10
9秒前
RQ完成签到 ,获得积分10
9秒前
研友_nvGy2Z发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
kk完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
coordinate发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
韩han发布了新的文献求助10
12秒前
CZLhaust发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
温柔静蕾完成签到 ,获得积分10
13秒前
李玢琪发布了新的文献求助10
13秒前
月半发布了新的文献求助10
14秒前
慈蔼的人发布了新的文献求助10
14秒前
LUFFY发布了新的文献求助10
14秒前
乔巴完成签到,获得积分10
16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
Les Mantodea De Guyane 2000
内視鏡下経鼻経蝶形骨洞手術術後SIADHに対する予防的水制限の安全性と有効性の検討 1000
Problems and Solutions for Integer and Combinatorial Optimization: Building Skills in Discrete Optimization 600
Organizational Behavior 510
桑白皮エキスの実験的, 臨床的育毛効果について 500
Nonlinear vehicle active suspension system control method based on the extended high gain observer 500
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 8001654
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9454186
关于积分的说明 21148552
捐赠科研通 7574334
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3381312
关于科研通互助平台的介绍 2514046
邀请新用户注册赠送积分活动 2415560