Potentiometric Measurement to Probe Solvation Energy and Its Correlation to Lithium Battery Cyclability

化学 电解质 溶剂化 电位滴定法 电池(电) 锂(药物) 阳极 无机化学 浓缩池 化学物理 物理化学 热力学 离子 电极 有机化学 物理 内分泌学 功率(物理) 医学
作者
Sang Cheol Kim,Xian Kong,Rafael A. Vilá,William Huang,Yuelang Chen,David Boyle,Zhiao Yu,Hansen Wang,Zhenan Bao,Jian Qin,Yi Cui
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:143 (27): 10301-10308 被引量:203
标识
DOI:10.1021/jacs.1c03868
摘要

The electrolyte plays a critical role in lithium-ion batteries, as it impacts almost every facet of a battery's performance. However, our understanding of the electrolyte, especially solvation of Li+, lags behind its significance. In this work, we introduce a potentiometric technique to probe the relative solvation energy of Li+ in battery electrolytes. By measuring open circuit potential in a cell with symmetric electrodes and asymmetric electrolytes, we quantitatively characterize the effects of concentration, anions, and solvents on solvation energy across varied electrolytes. Using the technique, we establish a correlation between cell potential (Ecell) and cyclability of high-performance electrolytes for lithium metal anodes, where we find that solvents with more negative cell potentials and positive solvation energies-those weakly binding to Li+-lead to improved cycling stability. Cryogenic electron microscopy reveals that weaker solvation leads to an anion-derived solid-electrolyte interphase that stabilizes cycling. Using the potentiometric measurement for characterizing electrolytes, we establish a correlation that can guide the engineering of effective electrolytes for the lithium metal anode.
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
1秒前
2秒前
mzj0714发布了新的文献求助10
2秒前
seven完成签到,获得积分10
2秒前
萝卜青菜完成签到 ,获得积分10
2秒前
picky完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
天开眼完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
深情安青应助马丁陌陌007采纳,获得20
4秒前
djbj2022发布了新的文献求助10
4秒前
芝麻粒er发布了新的文献求助10
5秒前
nemo发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
haku发布了新的文献求助10
7秒前
QWER发布了新的文献求助10
8秒前
Geo_new发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
9秒前
10秒前
XWY发布了新的文献求助10
10秒前
arthur发布了新的文献求助10
10秒前
dd完成签到,获得积分10
11秒前
勤恳难胜完成签到,获得积分10
12秒前
xzy998发布了新的文献求助50
12秒前
粗暴的平凡完成签到,获得积分10
12秒前
诗棵发布了新的文献求助10
13秒前
CodeCraft应助LLL采纳,获得10
14秒前
卡卡完成签到,获得积分10
14秒前
syyi发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
CipherSage应助正直沧海采纳,获得10
16秒前
浮曳发布了新的文献求助10
16秒前
djbj2022发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
Unfair完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
XWY完成签到,获得积分10
18秒前
FashionBoy应助扇子采纳,获得10
18秒前
19秒前
高分求助中
Psychopathic Traits and Quality of Prison Life 1000
Malcolm Fraser : a biography 680
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
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 6453732
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8264898
关于积分的说明 17614116
捐赠科研通 5518998
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2904474
邀请新用户注册赠送积分活动 1881201
关于科研通互助平台的介绍 1723727