Boosting the Low-Temperature Performance of Graphite Anodes by Creating an Electrochemically Active Interface

石墨 阳极 材料科学 电解质 过电位 介电谱 锂(药物) 电化学 化学工程 表面改性 无机化学 电极 化学 复合材料 物理化学 内分泌学 工程类 医学
作者
Yikang Yu,Mitchell I. Levine,Zhenzhen Yang,Seil Jeon,Eric A. Stach,Jian Xie
出处
期刊:ACS applied energy materials [American Chemical Society]
卷期号:6 (24): 12371-12378 被引量:6
标识
DOI:10.1021/acsaem.3c02203
摘要

Graphite is the major anode material used in commercial lithium-ion batteries (LIBs). However, the sluggish ion-transfer kinetics associated with graphite anodes significantly restrict the operation of LIBs over a wide temperature. This is primarily due to their low reversible capacity and the substantial overpotential exhibited under low-temperature conditions. To address this limitation, we demonstrate herein an approach that involves grafting an electrochemically active lithium benzenesulfonate layer onto a graphite surface through a typical reduction reaction of diazonium cations, followed by ion exchange process. This surface modification reduces the charge transfer resistance of graphite anodes, leading to an excellent reversible capacity of ~150 mAh g<sup>–1</sup> at low-temperatures (-20 °C, 0.1C). Electrochemical impedance spectroscopy indicates that both desolvation of the lithium ions outside the graphite, and lithium diffusion within the solid electrolyte interphase and graphite lattice are two crucial rate-limiting steps during the Li (de)lithiation, with the latter dominating during the low-temperature operation. In conclusion, these findings demonstrate a facile method for enhancing the low-temperature performance of graphite through surface modification and provide valuable insights into fundamental understandings that can guide the future design of better -low-temperature graphite anodes.
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
1秒前
1秒前
sadascaqwqw完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
华仔应助高gaogao采纳,获得10
1秒前
科研通AI6.2应助Dlan采纳,获得10
2秒前
枫凝静影发布了新的文献求助10
2秒前
无畏甜桃完成签到 ,获得积分10
2秒前
Mocha发布了新的文献求助10
3秒前
5秒前
5秒前
ZOVF发布了新的文献求助10
5秒前
汉堡包应助meelerfor采纳,获得30
6秒前
丢丢银发布了新的文献求助50
6秒前
帝国超级硕士完成签到,获得积分10
6秒前
Lucas应助超级的藏花采纳,获得10
7秒前
乐乐应助满满阳光采纳,获得10
7秒前
7秒前
小马甲应助kkk采纳,获得10
8秒前
8秒前
9秒前
欢喜大白菜真实的钥匙完成签到 ,获得积分10
11秒前
yuanshuai发布了新的文献求助10
12秒前
可爱的函函应助Mocha采纳,获得10
12秒前
自信谷冬完成签到,获得积分10
12秒前
豌豆lwy完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
李健应助无奈的幼蓉采纳,获得10
13秒前
喵呜发布了新的文献求助10
13秒前
枫凝静影完成签到,获得积分20
14秒前
汉堡包应助自信谷冬采纳,获得10
15秒前
cwn完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
17秒前
xdcabc完成签到 ,获得积分10
18秒前
19秒前
20秒前
20秒前
Xenia完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
Prescott's Microbiology: 2026 Release ISE 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 1000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
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 7193131
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8829408
关于积分的说明 18641822
捐赠科研通 6829144
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3175986
关于科研通互助平台的介绍 2328143
邀请新用户注册赠送积分活动 2150487