Electrolyte design combining fluoro- with cyano-substitution solvents for anode-free Li metal batteries

电解质 法拉第效率 阴极 阳极 化学 化学工程 无机化学 电池(电) 锂(药物) 材料科学 电极 物理化学 医学 物理 工程类 量子力学 内分泌学 功率(物理)
作者
Minglei Mao,Lei Gong,Xiaobo Wang,Qiyu Wang,Guoqun Zhang,Haoxiang Wang,Wei Xie,Liumin Suo,Chengliang Wang
出处
期刊:Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America [National Academy of Sciences]
卷期号:121 (5) 被引量:27
标识
DOI:10.1073/pnas.2316212121
摘要

Fluoro-substitution solvents have achieved great success in electrolyte engineering for high-energy lithium metal batteries, which, however, is beset by low solvating power, thermal and chemical instability, and possible battery swelling. Instead, we herein introduce cyanogen as the electron-withdrawing group to enhance the oxidative stability of ether solvents, in which cyanogen and ether oxygen form the chelating structure with Li + not notably undermining the solvating power. Cyano-group strongly bonds with transition metals (TMs) of NCM811 cathode to attenuate the catalytic reactivity of TMs toward bulk electrolytes. Besides, a stable and uniform cathode–electrolyte interphase (CEI) inhibits the violent oxidation decomposition of electrolytes and guarantees the structural integrity of the NCM811 cathode. Also, a N-containing and LiF-rich solid–electrolyte interphase (SEI) in our electrolyte facilitates fast Li + migration and dense Li deposition. Accordingly, our electrolyte enables a stable cycle of Li metal anode with Coulombic efficiency of 98.4% within 100 cycles. 81.8% capacity of 4.3 V NCM811 cathode remains after 200 cycles. Anode-free pouch cells with a capacity of 125 mAh maintain 76% capacity after 100 cycles, corresponding to an energy density of 397.5 Wh kg -1 .
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
烟花应助清爽鸡翅采纳,获得10
1秒前
七仔发布了新的文献求助10
1秒前
彧辰完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
Hey发布了新的文献求助10
3秒前
wang发布了新的文献求助10
4秒前
天天快乐应助跳跃的邪欢采纳,获得10
5秒前
5秒前
dustwling关注了科研通微信公众号
6秒前
通关完成签到 ,获得积分10
6秒前
Drjason完成签到,获得积分10
7秒前
koala完成签到,获得积分10
9秒前
佟韩发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
11秒前
11秒前
sandy完成签到,获得积分10
13秒前
ding应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
一一应助科研通管家采纳,获得50
13秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
Micro_A应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
烟花应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
清爽鸡翅发布了新的文献求助10
14秒前
Micro_A应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
彭于晏应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
Micro_A应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得30
15秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
ISCN 2024 – An International System for Human Cytogenomic Nomenclature (2024) 3000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Mindfulness and Character Strengths: A Practitioner's Guide to MBSP 380
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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3776783
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3322186
关于积分的说明 10209239
捐赠科研通 3037436
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1666696
邀请新用户注册赠送积分活动 797627
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 757959