High-Safety and High-Voltage Lithium Metal Batteries Enabled by a Nonflammable Ether-Based Electrolyte with Phosphazene as a Cosolvent

电解质 材料科学 锂(药物) 乙醚 阳极 化学工程 无机化学 有机化学 电极 化学 医学 物理化学 工程类 内分泌学
作者
Yuan Li,Yongling An,Yuan Tian,Chuanliang Wei,Shenglin Xiong,Jinkui Feng
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:13 (8): 10141-10148 被引量:58
标识
DOI:10.1021/acsami.1c00661
摘要

The high reactivity between lithium metal and traditional carbonate electrolytes is a great obstacle to realize the long-term cycling ability of lithium metal batteries. Ether-based electrolytes have good stability toward lithium metal anodes. However, the oxidation stability of ether-based electrolytes is generally lower than 4 V, which limits the application of high-voltage (>4 V) cathodes and restricts the energy density. The high flammability of ether is another key issue that hinders the commercialization of ether-based electrolytes. To address these issues, herein, we report a high-voltage, nonflammable ether-based electrolyte with F-, N-, and P-rich hexafluorocyclotriphosphazene (HFPN) as a cosolvent. HFPN can not only act as a highly efficient flame-retarding agent but also form a dense and homogeneous solid electrolyte interphase (SEI) layer rich in LiF and Li 3 N on the lithium metal anode, which stabilizes the lithium/electrolyte interface and inhibits the formation of lithium dendrites. Moreover, the HFPN-based electrolyte has a wider potential window than 4 V. As a result, with this electrolyte, high-voltage lithium metal batteries exhibit a capacity retention of ∼95% after 100 cycles. This study may provide a new pathway for developing safe, high-energy, and dendrite-free lithium metal batteries.
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
刚刚
orixero应助cc采纳,获得10
刚刚
王柯发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
Nanami发布了新的文献求助10
1秒前
sdawd发布了新的文献求助20
2秒前
NMSL完成签到,获得积分10
2秒前
杨旭完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
西瓜发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
研友_惊鸿发布了新的文献求助10
6秒前
天天看文献发布了新的文献求助100
6秒前
6秒前
6秒前
杜胤江完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
LLL发布了新的文献求助30
7秒前
7秒前
mzsxy完成签到,获得积分10
8秒前
11231发布了新的文献求助10
8秒前
nn发布了新的文献求助10
9秒前
王小明发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
钮钴禄鬼鬼完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
科研通AI6.3应助研友_惊鸿采纳,获得10
11秒前
查拉图斯特拉如是说完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
000发布了新的文献求助10
13秒前
领导范儿应助小宇采纳,获得10
13秒前
平平宁完成签到,获得积分10
13秒前
自然自行车完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
Han发布了新的文献求助10
14秒前
ddd关闭了ddd文献求助
15秒前
Orange应助正直樱桃采纳,获得10
15秒前
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
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Discerning Saints: Moralization of Intrinsic Motivation and Selective Prosociality at Work 500
Handbuch Trainingswissenschaft – Trainingslehre 500
Additive Manufacturing Design and Applications (ASM Handbook, Volume 24A) 500
Variations: A More Diverse Picture of Contemporary Art 400
Induction Heating and Heat Treatment (ASM Handbook, Volume 4C) 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 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7588277
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9166512
关于积分的说明 19618859
捐赠科研通 7168424
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3266975
关于科研通互助平台的介绍 2431953
邀请新用户注册赠送积分活动 2258952