Solvation Regulation via Hydrogen Bonding to Mitigate Al Current Collector Corrosion for High‐Voltage Li‐Ion Batteries

材料科学 溶剂化 电流(流体) 腐蚀 离子 氢键 集电器 电压 无机化学 化学工程 复合材料 电气工程 物理化学 电解质 电极 分子 有机化学 化学 工程类
作者
Xinran Zhang,Xubing Dong,Xinyang Yue,Jingyu Gao,Zhangqin Shi,Jijiang Liu,Yongteng Dong,Yuanmao Chen,Mingming Fang,Honggang Yu,Zheng Liang
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:15 (10) 被引量:26
标识
DOI:10.1002/aenm.202403588
摘要

Abstract The exceptional thermal stability and conductivity of lithium bis(fluorosulfonyl)imide (LiFSI) have made it a preferred salt for lithium‐ion batteries (LIBs). However, the corrosion of aluminum (Al) current collectors by LiFSI at low potentials (3.8 V vs Li/Li + ) poses a persistent challenge, hindering the application of LiFSI in 4 V‐class LIBs. Herein, 2,2,2‐trifluoroethyl methanesulfonate (TFMS) is proposed as a versatile co‐solvent to address the issue of Al current collector corrosion. It is demonstrated that incorporating TFMS into a conventional LiFSI‐based carbonate electrolyte can precisely tailor the Li + solvation structure by hydrogen bonding interactions with dimethyl carbonate (DMC) solvent. This weakens the coordination between DMC and Li + while increasing the participation of FSI − anions in the primary solvation shell, effectively suppressing the Al current collector caused by free FSI − anions attacking. Furthermore, TFMS and FSI − synergically induce the formation of an inorganic‐rich and compact cathode electrolyte interphase, significantly avoiding undesired side reactions. As a result, the TFMS‐electrolyte enables 1.2 Ah‐graphite||NCM811 (LiNi 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 O 2 ) pouch‐cells to achieve 89.9% capacity retention with high average Coulombic efficiency of >99.9% for 200 cycles at a cut‐off voltage of 4.4 V, opening up opportunities for the development of advanced high‐voltage 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
蛋斤发布了新的文献求助10
2秒前
CRUSADER发布了新的文献求助10
4秒前
firewood完成签到,获得积分10
5秒前
峰成完成签到 ,获得积分10
5秒前
小二郎应助hhh020202采纳,获得10
10秒前
星先生完成签到 ,获得积分10
11秒前
13秒前
Sure完成签到 ,获得积分10
13秒前
ng完成签到 ,获得积分10
16秒前
bakerwm发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
17秒前
竹舍翁暮雨君完成签到 ,获得积分10
17秒前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
贾贡献应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
arniu2008应助科研通管家采纳,获得80
18秒前
18秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
娅娃儿完成签到 ,获得积分10
19秒前
辰辰完成签到 ,获得积分10
26秒前
yolo完成签到 ,获得积分10
27秒前
奋斗诗云完成签到 ,获得积分10
31秒前
百香果完成签到 ,获得积分10
33秒前
33秒前
回首不再是少年完成签到,获得积分0
35秒前
36秒前
鲁卓林完成签到,获得积分10
38秒前
幸运娃娃完成签到 ,获得积分10
43秒前
43秒前
43秒前
45秒前
hhh020202发布了新的文献求助10
49秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
50秒前
kaifangfeiyao完成签到 ,获得积分10
50秒前
50秒前
无花果应助依霏采纳,获得10
52秒前
穿堂风完成签到,获得积分10
57秒前
57秒前
俊秀的问旋完成签到 ,获得积分10
57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
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
the fractional Laplacian 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 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 7668007
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9236700
关于积分的说明 19880967
捐赠科研通 7237157
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3284036
关于科研通互助平台的介绍 2442942
邀请新用户注册赠送积分活动 2285554