Ionic Liquid Additive Mitigating Lithium Loss and Aluminum Corrosion for High-Voltage Anode-Free Lithium Metal Batteries

金属锂 阳极 材料科学 锂(药物) 腐蚀 离子液体 金属 离子键合 无机化学 冶金 离子 电极 化学 催化作用 有机化学 物理化学 内分泌学 医学 生物化学
作者
Minghan Zhou,Weijian Liu,Qili Su,Junfeng Zeng,Xueao Jiang,Xuansheng Wu,Zhengjian Chen,Xiwen Wang,Zhe Li,Haijing Liu,Shiguo Zhang
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:18 (47): 32959-32972 被引量:17
标识
DOI:10.1021/acsnano.4c13203
摘要

Concentrated electrolytes based on lithium bis(fluorosulfonyl)imide (LiFSI) have been proposed as an effective Li-compatible electrolyte for anode-free lithium metal batteries (AFLMBs). However, these electrolytes suffer from severe aluminum corrosion at an elevated potential. To address this issue, we propose a binary ionic liquid (IL) electrolyte additive comprising the 1-methyl-1-butyl pyrrolidinium cation (Pyr14+), difluoro(oxalate)borate anion (DFOB-), and difluorophosphate (PO2F2-) anion to mitigate the Li inventory loss and Al corrosion in 4 M LiFSI/DME electrolyte simultaneously. On the anode side, the IL additive facilitates the formation of a robust Li3N- and LiF-rich solid electrolyte interphase, promoting highly reversible Li plating/stripping and uniform Li deposition. Additionally, the ILs alter the Li+ solvation structure, leading to enhanced tLi+ and rapid Li+ desolvation kinetics. Concurrently, on the cathode side, the ILs aid in the generation of dense LiF- and AlF-rich passivation films against Al corrosion. By using the IL-added electrolyte, the Cu||LiMn0.7Fe0.3PO4 cell operates stably at 4.5 V, and the Cu||NCM613 cell with a high loading of 4.0 mA h cm-2 sustains 142 cycles until 80% capacity retention. This research contributes to a deeper understanding of the IL additive mechanism at the electrode-electrolyte interfaces and offers a straightforward approach to designing practical high-voltage AFLMB electrolytes.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
酷酷小子完成签到 ,获得积分10
1秒前
英姑应助锦李采纳,获得10
1秒前
脑洞疼应助喜悦的小土豆采纳,获得50
2秒前
2秒前
素雅完成签到,获得积分10
3秒前
数树完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
饶天源发布了新的文献求助10
4秒前
传奇3应助夏12采纳,获得10
4秒前
4秒前
5秒前
温超发布了新的文献求助10
5秒前
漂亮德地发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
这小猪真帅完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
巫马百招完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
科研通AI6应助学术刘亦菲采纳,获得10
8秒前
杨拿铁发布了新的文献求助10
8秒前
科研通AI6应助哎呀采纳,获得10
8秒前
凡华完成签到,获得积分10
8秒前
zhq发布了新的文献求助10
9秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
西科Jeremy发布了新的文献求助10
10秒前
火花发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
13秒前
可爱的函函应助逍遥游采纳,获得10
13秒前
123发布了新的文献求助10
13秒前
漂亮德地完成签到,获得积分20
13秒前
N9发布了新的文献求助10
14秒前
Am1r完成签到,获得积分10
14秒前
大雁完成签到 ,获得积分0
14秒前
14秒前
15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
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1001
Latent Class and Latent Transition Analysis: With Applications in the Social, Behavioral, and Health Sciences 500
On the application of advanced modeling tools to the SLB analysis in NuScale. Part I: TRACE/PARCS, TRACE/PANTHER and ATHLET/DYN3D 500
L-Arginine Encapsulated Mesoporous MCM-41 Nanoparticles: A Study on In Vitro Release as Well as Kinetics 500
Haematolymphoid Tumours (Part A and Part B, WHO Classification of Tumours, 5th Edition, Volume 11) 400
Virus-like particles empower RNAi for effective control of a Coleopteran pest 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5468720
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4572113
关于积分的说明 14333499
捐赠科研通 4498847
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2464734
邀请新用户注册赠送积分活动 1453361
关于科研通互助平台的介绍 1427921