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 内分泌学 工程类 量子力学 物理 医学 功率(物理)
作者
Minglei Mao,Lei Gong,Xiaobo Wang,Qiyu Wang,Guoqun Zhang,Haoxiang Wang,W. Xie,Liumin Suo,Chengliang Wang
出处
期刊:Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America [Proceedings of the National Academy of Sciences]
卷期号:121 (5)
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
2秒前
4秒前
4秒前
汉堡转转转完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
cctv18应助曦曦采纳,获得30
8秒前
Hurry发布了新的文献求助10
9秒前
onto发布了新的文献求助10
9秒前
12秒前
13秒前
nn完成签到,获得积分10
16秒前
18秒前
奶油橙子完成签到,获得积分10
18秒前
TEO发布了新的文献求助10
18秒前
完美世界应助cvvl2采纳,获得10
19秒前
陈圈圈发布了新的文献求助10
20秒前
LLY完成签到,获得积分10
21秒前
MYGO发布了新的文献求助10
22秒前
上善若水完成签到 ,获得积分10
24秒前
pengwang完成签到,获得积分10
26秒前
CipherSage应助美味cookies采纳,获得10
26秒前
cctv18给勤奋花瓣的求助进行了留言
27秒前
ding应助陈圈圈采纳,获得10
27秒前
ZWZ驳回了传奇3应助
27秒前
27秒前
Maestro_S应助曦曦采纳,获得30
29秒前
123发布了新的文献求助10
29秒前
32秒前
34秒前
慕青应助Hurry采纳,获得10
34秒前
云绘月完成签到,获得积分10
35秒前
是你的雨完成签到,获得积分10
36秒前
36秒前
赘婿应助莫里亚蒂采纳,获得10
36秒前
李健的小迷弟应助柒八染采纳,获得10
36秒前
Babytucky完成签到,获得积分10
36秒前
大火炉完成签到,获得积分10
37秒前
美味cookies完成签到,获得积分10
38秒前
guantlv完成签到,获得积分10
39秒前
充电宝应助qiyun采纳,获得10
40秒前
高分求助中
Thermodynamic data for steelmaking 3000
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 900
Counseling With Immigrants, Refugees, and Their Families From Social Justice Perspectives pages 800
藍からはじまる蛍光性トリプタンスリン研究 400
Cardiology: Board and Certification Review 400
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 340
New Words, New Worlds: Reconceptualising Social and Cultural Geography 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2363059
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2071349
关于积分的说明 5175940
捐赠科研通 1799478
什么是DOI,文献DOI怎么找? 898548
版权声明 557810
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 479525