Mechanism of high-concentration electrolyte inhibiting the destructive effect of Mn(II) on the performance of lithium-ion batteries

电解质 电化学 锂(药物) 溶剂化 阳极 溶解 离子 电池(电) 介电谱 化学 材料科学 密度泛函理论 化学工程 溶剂化壳 无机化学 计算化学 电极 医学 物理化学 有机化学 热力学 物理 工程类 功率(物理) 内分泌学
作者
Xiaoling Cui,Jinlong Sun,Dongni Zhao,Jingjing Zhang,Jie Wang,Hong Dong,Peng Wang,Junwei Zhang,Shumin Wu,Linhu Song,Ningshuang Zhang,Chunlei Li,Shiyou Li
出处
期刊:Journal of Energy Chemistry [Elsevier BV]
卷期号:78: 381-392 被引量:20
标识
DOI:10.1016/j.jechem.2022.12.008
摘要

By optimizing electrolyte formulation to inhibit the deposition of transition metal ions (TMIs) on the surface of the graphite anode is an effective way to improve the electrochemical performance of lithium-ion batteries. At present, it is generally believed the formation of an effective interfacial film on the surface of the anode electrode is the leading factor in reducing the dissolution of TMIs and prevent TMIs from being embedded in the electrode. It ignores the influence of the solvation structures in the electrolyte system with different composition, and is not conducive to the design of the electrolyte formulation from the perspective of changing the concentration and the preferred solvent to inhibit the degradation of battery performance caused by TMIs deposition. In this work, by analyzing the special solvation structures of the high-concentration electrolyte, we study the main reason why high-concentration electrolyte inhibits the destructive effect of Mn (II) on the electrochemical performance of LIBs. By combining the potential-resolved in-situ electrochemical impedance spectroscopy technology (PRIs-EIS) and density functional theory (DFT) calculation, we find that Mn (II) mainly exists in the form of contact ions pairs (CIPs) and aggregates (AGGs) in high-concentration electrolyte. These solvation structures can reduce the destructive effect of Mn (II) on battery performance from two aspects: on the one hand, it can rise the lowest unoccupied orbital (LUMO) value of the solvation structures of Mn (II), thereby reducing the chance of its reduction; on the other hand, the decrease of Mn2+ ions reduction can reduce the deposition of metallic manganese in the solid electrolyte interphase (SEI), thereby avoiding the continuous growth of the SEI. This study can be provided inspiration for the design of electrolytes to inhibit the destructive effect of TMIs on 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
wmszhd完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
phylicia完成签到 ,获得积分10
3秒前
相南相北完成签到 ,获得积分10
3秒前
星点完成签到 ,获得积分10
4秒前
Neuro_dan完成签到,获得积分0
5秒前
Dream完成签到,获得积分0
6秒前
认真的飞扬完成签到,获得积分10
7秒前
Zfx完成签到,获得积分10
7秒前
彘shen完成签到 ,获得积分10
7秒前
快乐小恬完成签到 ,获得积分10
9秒前
QQ完成签到 ,获得积分10
9秒前
moxin完成签到,获得积分10
9秒前
蓝色雪狐完成签到,获得积分10
10秒前
依依完成签到 ,获得积分10
12秒前
Wang完成签到,获得积分10
13秒前
陈洪波完成签到,获得积分10
13秒前
Dellamoffy完成签到,获得积分10
14秒前
zxdlala完成签到,获得积分20
14秒前
林家小弟完成签到 ,获得积分10
14秒前
YZJing完成签到,获得积分10
14秒前
阳佟若剑完成签到,获得积分10
14秒前
KrisTina完成签到 ,获得积分10
16秒前
CXSCXD完成签到,获得积分10
16秒前
yuzhang312完成签到 ,获得积分10
18秒前
hengy发布了新的文献求助10
19秒前
大白不白完成签到,获得积分10
19秒前
小二郎应助苗条的起眸采纳,获得10
20秒前
LJJ完成签到 ,获得积分10
21秒前
豆浆来点蒜泥完成签到,获得积分10
22秒前
wwl完成签到,获得积分10
22秒前
海底月完成签到,获得积分10
26秒前
可露丽完成签到,获得积分10
29秒前
卓Celina完成签到,获得积分10
29秒前
29秒前
CDI和LIB完成签到,获得积分10
30秒前
31秒前
听雨潇潇完成签到,获得积分10
34秒前
故酒应助科研通管家采纳,获得10
35秒前
23xyke完成签到,获得积分10
35秒前
高分求助中
传播真理奋斗不息——中共中央编译局成立50周年纪念文集(1953—2003) 700
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 600
武汉作战 石川达三 500
Chinesen in Europa – Europäer in China: Journalisten, Spione, Studenten 500
Arthur Ewert: A Life for the Comintern 500
China's Relations With Japan 1945-83: The Role of Liao Chengzhi // Kurt Werner Radtke 500
Two Years in Peking 1965-1966: Book 1: Living and Teaching in Mao's China // Reginald Hunt 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3811756
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3356060
关于积分的说明 10379357
捐赠科研通 3073013
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1688201
邀请新用户注册赠送积分活动 811860
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 766893