Ultra‐Stable High‐Voltage Cycling of Li‐Ion Batteries via Interphase Engineering with 3,5‐Bis(trifluoromethyl)phenyl Isocyanate

材料科学 异氰酸酯 电解质 化学工程 相间 部分 阴极 溶解 分解 价(化学) 多物理 X射线光电子能谱 降级(电信) 纳米技术 吸收(声学) 光谱学 过渡金属
作者
Lu Zhou,Xinming Fan,Haojie Du,Gaoqiang Mao,Qian Wang,Yufang Chen,Xueyi Guo,D Dreval Yu.
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:36 (32) 被引量:3
标识
DOI:10.1002/adfm.202523184
摘要

ABSTRACT This paper introduces a novel electrolyte additive, 3,5‐bis(trifluoromethyl)phenyl isocyanate (3,5‐Bis(CF 3 )PhNCO), designed to mitigate interfacial instability and structural degradation of single‐crystal LiNi 0.92 Co 0.06 Mn 0.02 O 2 cathodes under 4.6 V high‐voltage cycling. Distinct from conventional monofunctional additives, 3,5‐Bis(CF 3 )PhNCO integrates strongly reactive ‐NCO groups and electronegative ‐CF 3 groups, enabling a unique synergistic working mechanism. The ‐NCO moiety scavenges moisture and neutralizes acidic species (e.g., HF) to suppress electrolyte hydrolysis, while the ‐CF 3 groups enhance hydrophobicity and induce preferential oxidative decomposition for the formation of a robust cathode‐electrolyte interphase (CEI). Driven by this synergistic effect, the additive constructs a ∼20 nm nitrogen‐rich CEI layer, which effectively alleviates uneven Li + deposition, stabilizes the valence states of transition metals, and inhibits microcracking of the NCM92 cathode‐effects validated by focused ion beam (FIB) 3D reconstruction, X‐ray absorption fine structure spectroscopy (XAFS), and COMSOL Multiphysics simulations. Electrochemically, with 2 wt.% additive incorporation, the cells achieved an excellent capacity retention of 87.08% after 150 cycles at a 0.5 C rate, while full cells maintained 86.67% of their capacity after 1400 cycles at 1 C. This work establishes theoretical and experimental frameworks for multifunctional additive design, offering critical guidance for developing high‐energy‐density, long‐life lithium‐ion battery cathodes.
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
FashionBoy应助你倒是发啊采纳,获得10
1秒前
棣月永远发布了新的文献求助10
2秒前
小7关注了科研通微信公众号
3秒前
laipuling完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
CodeCraft应助多点好运采纳,获得10
6秒前
6秒前
zpctx发布了新的文献求助10
6秒前
8秒前
可靠的嵩发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
9秒前
迷路的小松鼠完成签到,获得积分20
10秒前
李爱国应助heracles采纳,获得10
11秒前
咖啡头发发布了新的文献求助10
12秒前
zpctx完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
13秒前
xianlu发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
nikky977发布了新的文献求助10
13秒前
只如初发布了新的文献求助10
14秒前
科研通AI6.2应助Dlan采纳,获得10
14秒前
14秒前
大杨完成签到,获得积分10
15秒前
湛荏染发布了新的文献求助30
16秒前
17秒前
lulu08发布了新的文献求助10
17秒前
Orange应助上岸采纳,获得30
18秒前
桐桐应助曾经寄真采纳,获得10
18秒前
晶晶发布了新的文献求助10
18秒前
20秒前
wzk发布了新的文献求助10
20秒前
liji完成签到,获得积分20
20秒前
无心的仙人掌完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
咖啡头发完成签到,获得积分10
22秒前
科研通AI6.4应助掏粪男孩采纳,获得10
23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
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Governing Growth: Us Industrial Policy from Hamilton to Trump 500
The fast track to determining transfer functions of linear circuits: The student guide 500
The Analytical and Numerical Solution of Electric and Magnetic Fields 500
Synthesis of P-Chiral Phosphine Ligands and Their Applications in Asymmetric Catalysis 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 7624935
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9199940
关于积分的说明 19724407
捐赠科研通 7195922
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3273608
关于科研通互助平台的介绍 2435791
邀请新用户注册赠送积分活动 2269435