Accelerating lithium ion transport via increasing the entropy of the electrolyte for stable lithium metal batteries

电解质 溶剂化 化学 锂(药物) 无机化学 扩散 离子 离子电导率 化学工程 热力学 物理化学 电极 有机化学 内分泌学 工程类 物理 医学
作者
Chuan Wang,Tenglong Ouyang,Xinxiang Wang,Sheng Liu,Guilei Tian,Fengxia Fan,Pengfei Liu,Shuhan Wang,Chenrui Zeng,Chaozhu Shu
出处
期刊:Journal of Energy Chemistry [Elsevier BV]
卷期号:99: 384-392 被引量:41
标识
DOI:10.1016/j.jechem.2024.07.066
摘要

Promoting inorganic-rich solid-electrolyte interphase (SEI) formation by constructing anion-rich solvated structures is a promising strategy for improving the long-term cycling of lithium-metal batteries. However, the increase of anions within the solvated structure inevitably reduces the coordination of Li+ with the solvent, which leads to a low lithium diffusion coefficient and a decreased lithium conductivity. Here, high entropy electrolyte is achieved by increasing the molecular diversity in electrolyte. Multiple anions (TFSI−, FSI−, NO3− and PF6−) presented in entropy electrolyte individually coordinate with Li+, creating a diverse and anion-rich solvation structure. The large variety of solvation structures leads to a diversified Li+ diffusion barriers in the electrolyte, which results in the increase of channels available for Li+ diffusion. Thus, three-dimensional diffusion with high Li+ diffusion coefficient occurs in HE electrolytes. Furthermore, the anion-rich solvation structures promote the formation of the inorganic-rich SEI. As a result, over 2000 h of reversible Li plating/stripping with a low overpotential less than 27 mV is achieved in Li||Li cell using electrolyte modified by high-entropy strategy. Besides, the Li||LFP full cell with a negative capacity/positive capacity (N/P) ratio of 4.52 exhibits remarkably enhanced cycling stability, retaining 83.6% of its initial capacity after 150 cycles. This strategy offers a novel approach for accelerating Li+ transport kinetics and constructing stable SEI in lithium metal batteries.
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
肽酷辣完成签到,获得积分10
4秒前
软语完成签到,获得积分10
5秒前
细腻驳完成签到,获得积分10
21秒前
王吉萍完成签到 ,获得积分10
25秒前
铃铛完成签到 ,获得积分10
27秒前
CGFHEMAN完成签到 ,获得积分10
27秒前
crystal完成签到 ,获得积分10
29秒前
执着的导师完成签到,获得积分0
36秒前
wwwjy完成签到 ,获得积分10
36秒前
sll完成签到 ,获得积分10
40秒前
47秒前
青木蓝完成签到,获得积分10
48秒前
Qinzhiyuan1990完成签到 ,获得积分10
49秒前
木卫二完成签到 ,获得积分10
51秒前
开朗豪英完成签到 ,获得积分10
53秒前
54秒前
傲娇斑马完成签到 ,获得积分10
55秒前
清楚或青月完成签到,获得积分10
56秒前
科研渣渣发布了新的文献求助10
57秒前
xcuwlj完成签到 ,获得积分10
57秒前
闪闪慕蕊完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Aimee完成签到 ,获得积分10
1分钟前
林奇完成签到,获得积分10
1分钟前
小厮完成签到,获得积分10
1分钟前
桃源笑意长新枝完成签到 ,获得积分10
1分钟前
科研爱好者完成签到,获得积分10
1分钟前
可靠半青完成签到 ,获得积分10
1分钟前
小马甲应助橙子采纳,获得30
1分钟前
星辰大海应助pupu采纳,获得10
1分钟前
群青完成签到 ,获得积分10
1分钟前
默默毛豆完成签到,获得积分10
1分钟前
weijinfen完成签到,获得积分10
1分钟前
Joanne完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Orange应助清楚或青月采纳,获得10
1分钟前
桐桐应助琪琪采纳,获得10
1分钟前
害怕的冰颜完成签到 ,获得积分10
1分钟前
哈哈哈完成签到,获得积分10
1分钟前
可爱的函函应助悦耳的襄采纳,获得10
2分钟前
鲁卓林完成签到,获得积分10
2分钟前
JJ完成签到 ,获得积分10
2分钟前
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
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
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 6440926
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8254769
关于积分的说明 17572210
捐赠科研通 5499184
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2900113
邀请新用户注册赠送积分活动 1876725
关于科研通互助平台的介绍 1716941