Improving dual electrodes compatibility through tailoring solvation structures enabling high-performance and low-temperature Li||LiFePO4 batteries

电解质 阳极 溶剂化 电极 电化学 钝化 材料科学 化学工程 离子 电导率 纳米技术 化学 物理化学 有机化学 图层(电子) 工程类
作者
Yuzhi Chen,Boliang Ma,Qingchuan Wang,Limin Liu,Luyao Wang,Shujiang Ding,Wei Yu
出处
期刊:Journal of Colloid and Interface Science [Elsevier BV]
卷期号:654: 550-558 被引量:4
标识
DOI:10.1016/j.jcis.2023.10.064
摘要

Li||LiFePO4 (LFP) batteries have good stability and high energy density. However, they exhibit unsatisfactory low-temperature electrochemical performance. Due to the fragile interfacial passivation layers and sluggish kinetics, commercial electrolytes fail to simultaneously achieve acceptable stabilization with dual electrodes in low-temperature Li||LFP batteries. Herein, a novel localized high-concentration electrolyte (LHCE) with great dual-electrodes compatibility is proposed to match with the low-temperature Li||LFP batteries. With increasing local concentration, the FSI- sequentially replaces the solvent molecules and enters the first solvation sheath, forming the anion-dominated solvation structures. This effectively suppresses free solvents decomposition and constructs the anion-derived passivation layers with inorganic-rich components, further contributing to the rapid transport kinetics and endowing the LHCE with great dual electrodes compatibility. These dual-electrodes co-stabilization effects of the LHCE are originally clarified in the low-temperature Li||LFP batteries. The designed LHCE also delivers low freezing point (-99.8 ℃), high ionic conductivity (2.4 mS cm−1 at −40 ℃), and superior stability (>4.7 V vs. Li/Li+). Hence, the Li||LFP batteries with LHCE possess superb cyclic stability at low temperatures, delivering a high discharge capacity of 120 mAh g−1 over 300 cycles at −20 ℃. Moreover, compared to commercial electrolytes, LHCE endows the Li||LFP batteries with superior low-temperature performances under practical conditions, including limited Li anode (3 mAh cm−2) and a wide temperature range (30 ℃ to −40 ℃).
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
asdf完成签到 ,获得积分10
刚刚
吕怡婷完成签到,获得积分10
刚刚
zwx发布了新的文献求助10
刚刚
iu完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
1秒前
科研通AI6.4应助Condor采纳,获得100
1秒前
独特忆灵完成签到,获得积分10
1秒前
我是老大应助zzholiver采纳,获得10
1秒前
礼志完成签到,获得积分10
1秒前
ccz完成签到,获得积分10
2秒前
小刘完成签到,获得积分10
2秒前
花开富贵发布了新的文献求助10
2秒前
管夜白发布了新的文献求助10
3秒前
张静怡发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
阿六儿发布了新的文献求助10
4秒前
知止完成签到,获得积分10
4秒前
朴实曼岚完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
游园惊梦发布了新的文献求助10
5秒前
上官若男应助小余同学采纳,获得10
5秒前
粉面菜蛋发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
科研通AI6.2应助Mine采纳,获得10
6秒前
7秒前
顾矜应助派派采纳,获得10
7秒前
Linn发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
8秒前
8秒前
hbjadekylin发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
没头脑完成签到,获得积分10
8秒前
Jasper应助222采纳,获得10
9秒前
Abl发布了新的文献求助10
9秒前
在时光的秋千上完成签到,获得积分10
9秒前
backnature完成签到,获得积分10
11秒前
11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
Engineering for calcareous sediments : proceedings of the International Conference on Calcareous Sediments, Perth 15-18 March 1988 / edited by R.J. Jewell, D.C. Andrews 1000
Wolffs Headache and Other Head Pain 9th Edition 1000
Continuing Syntax 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 510
Atlas of the Developing Mouse Brain 400
Austrian Economics: An Introduction 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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6234191
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8058086
关于积分的说明 16810604
捐赠科研通 5314466
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2830537
邀请新用户注册赠送积分活动 1808064
关于科研通互助平台的介绍 1665701