Long-Chain Li and Na Alkyl Carbonates as Solid Electrolyte Interphase Components: Structure, Ion Transport, and Mechanical Properties

电解质 烷基 相间 材料科学 离子运输机 链条(单位) 离子 化学工程 电极 化学 化学物理 无机化学 有机化学 物理化学 物理 工程类 生物 遗传学 天文
作者
Lukas Schafzahl,Heike M. A. Ehmann,Manfred Kriechbaum,Jürgen Sattelkow,Thomas Ganner,Harald Plank,Martin Wilkening,Stefan A. Freunberger
出处
期刊:Chemistry of Materials [American Chemical Society]
卷期号:30 (10): 3338-3345 被引量:35
标识
DOI:10.1021/acs.chemmater.8b00750
摘要

The solid electrolyte interphase (SEI) in Li and Na ion batteries forms when highly reducing or oxidizing electrode materials come into contact with a liquid organic electrolyte. Its ability to form a mechanically robust, ion-conducting, and electron-insulating layer critically determines performance, cycle life, and safety. Li or Na alkyl carbonates (LiAC and NaAC, respectively) are lead SEI components in state-of-the-art carbonate based electrolytes, and our fundamental understanding of their charge transport and mechanical properties may hold the key to designing electrolytes forming an improved SEI. We synthesized a homologous series of LiACs and NaACs from methyl to octyl analogues and characterized them with respect to structure, ionic conductivity, and stiffness. The compounds assume layered structures except for the lithium methyl carbonate. Room-temperature conductivities were found to be ∼10–9 S cm–1 for lithium methyl carbonate, <10–12 S cm–1 for the other LiACs, and <10–12 S cm–1 for the NaACs with ion transport mostly attributed to grain boundaries. While LiACs show stiffnesses of ∼1 GPa, NaACs become significantly softer with increasing chain lengths. These findings will help to more precisely interpret the complex results from charge transport and mechanical characterization of real SEIs and can give a rationale for influencing the SEI’s mechanical properties via the electrolyte.
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
shy发布了新的文献求助10
刚刚
852应助wangzichen采纳,获得10
刚刚
刚刚
1秒前
带刺的芒果完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
领导范儿应助ongkianwhww采纳,获得10
3秒前
3秒前
繁星发布了新的文献求助10
4秒前
gguc发布了新的文献求助10
4秒前
温柔的钢铁侠完成签到,获得积分20
4秒前
情怀应助111采纳,获得10
5秒前
小马甲应助NovermberRain采纳,获得10
5秒前
5秒前
科研小白发布了新的文献求助30
6秒前
我是老大应助ly采纳,获得30
6秒前
脑洞疼应助lll采纳,获得10
6秒前
6秒前
wenjing发布了新的文献求助10
7秒前
你好发布了新的文献求助10
7秒前
赵梦然发布了新的文献求助10
8秒前
biubiu发布了新的文献求助10
8秒前
Yn_发布了新的文献求助10
8秒前
顾矜应助清风朗月采纳,获得10
9秒前
往昔如金发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
文静的绮烟完成签到 ,获得积分10
11秒前
菜鸟完成签到,获得积分10
11秒前
LV发布了新的文献求助10
11秒前
踏实尔阳完成签到,获得积分10
12秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
JamesPei应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
maoweicao完成签到,获得积分10
14秒前
烟花应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
14秒前
ding应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
高分求助中
Cronologia da história de Macau 5000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
用于植入式医疗器械的馈通设计与实现 400
Animalia: Animal and Human Interaction in the Early Medieval English World (Exeter Studies in Medieval Europe) 400
Synfacts Issue 07 · Volume 22 400
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 7135966
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8785080
关于积分的说明 18572164
捐赠科研通 6721793
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3153906
关于科研通互助平台的介绍 2279822
邀请新用户注册赠送积分活动 2128308