Monofluorinated Phosphate with Unique P−F Bond for Nonflammable and Long‐Life Lithium‐Ion Batteries

电解质 磷酸三甲酯 锂(药物) 材料科学 阳极 阻燃剂 电化学 石墨 化学工程 磷酸盐 溶剂 热稳定性 碳酸乙烯酯 化学 无机化学 有机化学 物理化学 电极 复合材料 医学 工程类 内分泌学
作者
Yuankun Wang,Yintong Zhao,Shu Zhang,Long Shang,Youxuan Ni,Yong Lü,Yixin Li,Zhenhua Yan,Zhiwei Miao,Jun Chen
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:63 (52): e202412108-e202412108 被引量:35
标识
DOI:10.1002/anie.202412108
摘要

Abstract Lithium‐ion batteries (LIBs) with conventional carbonate‐based electrolytes suffer from safety concerns in large‐scale applications. Phosphates feature high flame retardancy but are incompatible with graphite anode due to their inability to form a passivated solid electrolyte interphase (SEI). Herein, we report a monofluorinated co‐solvent, diethyl fluoridophosphate (DEFP), featuring a unique P−F bond that allows a trade‐off between safety and electrochemical performance in LIBs. The P−F bond in DEFP weakens ion‐dipole interactions with Li + ions, lowering the desolvation barrier, and simultaneously reduces the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) of DEFP, promoting the formation of a robust and inorganic‐rich SEI. Additionally, DEFP exhibits improved thermal stability due to both robust SEI and the inherent flame‐retardant properties of the P−F bond. Consequently, the optimized DEFP‐based electrolyte exhibits improved cyclability and rate capacity in LiNi 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 O 2 ||graphite full cells compared with triethyl phosphate‐based electrolytes and commercial carbonate electrolytes. Even at a low E/C ratio of 3.45 g Ah −1 , the 1.16 Ah NCM811||Gr pouch cells achieve a high capacity retention of 94.2 % after 200 cycles. This work provides a promising approach to decouple phosphate safety and graphite compatibility, paving the way for safer and high‐performance lithium‐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
盒子发布了新的文献求助10
1秒前
李健的应助被木子鱼糕采纳,获得10
2秒前
11完成签到,获得积分20
2秒前
2秒前
乐乐的应助被用户7994采纳,获得10
2秒前
SciGPT的应助被西格玛采纳,获得10
3秒前
3秒前
友好的乌完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
111完成签到 ,获得积分20
4秒前
沉默的人龙完成签到,获得积分10
4秒前
Serein完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
Akim的应助被小白采纳,获得10
5秒前
5秒前
山山发布了新的文献求助10
6秒前
在水一方的应助被okjiujiu采纳,获得10
7秒前
hurys发布了新的文献求助10
7秒前
科研通AI6.2的应助被洁净雨采纳,获得10
7秒前
7秒前
Cynthia完成签到,获得积分10
8秒前
mmy完成签到 ,获得积分10
8秒前
在水一方的应助被刘旭采纳,获得10
8秒前
六百六十六完成签到,获得积分10
9秒前
apricity199发布了新的文献求助10
9秒前
科研通AI6.2的应助被李李采纳,获得10
9秒前
方老师完成签到,获得积分20
9秒前
9秒前
花与海发布了新的文献求助10
10秒前
keke完成签到 ,获得积分10
10秒前
Akim的应助被栗子球采纳,获得10
10秒前
小呆瓜与鱼完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
蟹lao板板完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
13秒前
秀丽的忆南完成签到,获得积分10
13秒前
12121212发布了新的文献求助30
13秒前
任航伟完成签到,获得积分20
14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
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 1000
Электротехническая система магнитожидкостной герметизации валов регулируемых электродвигателей 800
Guidelines for fracture-safe and fatigue-reliable design of steel structures 600
The Basics of Practical Optimization, Second Edition 600
Problems and Solutions for Integer and Combinatorial Optimization: Building Skills in Discrete Optimization 600
Organizational Behavior 510
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 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7984158
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9443981
关于积分的说明 21089113
捐赠科研通 7558724
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3376767
关于科研通互助平台的介绍 2510802
邀请新用户注册赠送积分活动 2410011