Enabling Fast Charging of Lithium‐Ion Batteries With Regioisomeric Nitrile Additives for Interphase Regulation

相间 电解质 材料科学 渗透(战争) 化学工程 石墨 纳米技术 锂(药物) 相容性(地球化学) 化学 分解 纳米颗粒 苯甲腈 电化学
作者
Chen Liu,Zehao Cui,Arumugam Manthiram
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:: e6426355-e6426355
标识
DOI:10.1002/anie.6426355
摘要

ABSTRACT Achieving fast charging across a wide range of operating conditions remains challenging for lithium (Li)‐ion batteries due to unstable electrode–electrolyte interphases (EEIs) and sluggish interfacial kinetics. Here, we introduce a nitrile‐based additive strategy to regulate interphase formation, while maintaining full compatibility with the commercial LP57 electrolyte, thereby avoiding the need for expensive salts or complex electrolyte reformulation. By incorporating only 0.5 wt.% of 3‐(trifluoromethyl) benzonitrile (AD3), the modified electrolyte significantly enhances fast‐charging performance in 1 Ah Graphite (Gr) | LiNi 0.8 Mn 0.1 Co 0.1 O 2 pouch cells, while also improving low‐temperature, high‐temperature, and high‐voltage stabilities. Mechanistic analysis reveals that AD3 fundamentally alters the interphase formation at both electrodes. At the cathode, AD3 suppresses penetration of decomposition products and enables the formation of a thinner, more uniform cathode‐electrolyte interphase. At the anode, its preferential reduction leads to a thin (10 nm), well‐controlled solid‐electrolyte interphase (SEI) and effectively suppresses Li plating, in contrast to a thick (450 nm), Li‐rich layer formed in LP57. The interfacial improvements reduce parasitic reactions and lower interfacial resistance, as confirmed by distribution of relaxation times (DRT) analysis. The work demonstrates that minimal additive engineering can simultaneously stabilize interphases and enable fast charging, offering a cost‐effective, industry‐compatible pathway for next‐generation Li‐ion 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
刚刚
eeush完成签到,获得积分10
1秒前
3秒前
keyandaren发布了新的文献求助10
3秒前
朱瑶君完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
极乐鸟完成签到,获得积分10
4秒前
kk完成签到,获得积分20
4秒前
5秒前
5秒前
5秒前
好hshs完成签到,获得积分10
5秒前
朱瑶君发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
沉默凡桃完成签到,获得积分20
6秒前
秋风应助读书的时候采纳,获得10
7秒前
小张发布了新的文献求助10
7秒前
传奇3应助baiyupan采纳,获得10
8秒前
沉默凡桃发布了新的文献求助10
10秒前
丘比特应助星星采纳,获得10
10秒前
烂漫的从彤完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
魏钦发布了新的文献求助10
11秒前
踏实半烟完成签到,获得积分10
11秒前
风吹过完成签到,获得积分10
11秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
12秒前
Ava应助小羊羊采纳,获得10
14秒前
14秒前
15秒前
科研通AI6.2应助摇一摇采纳,获得10
15秒前
啦啦完成签到,获得积分10
16秒前
大力的心情完成签到,获得积分10
16秒前
不想上学发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
18秒前
WXD发布了新的文献求助10
19秒前
云间宿发布了新的文献求助10
19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
Rosenblum, Global Change Biology 800
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
CLSI VET01S-2024 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals (7th Ed) 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 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7774243
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9316255
关于积分的说明 20349871
捐赠科研通 7360134
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3317411
关于科研通互助平台的介绍 2465884
邀请新用户注册赠送积分活动 2332640