High Chaos Induced Multiple-Anion-Rich Solvation Structure Enabling Ultrahigh Voltage and Wide Temperature Lithium-Metal Batteries

电解质 溶剂化 锂(药物) 材料科学 金属锂 电化学 离子 电极 金属 电压 化学物理 纳米技术 化学 物理化学 有机化学 物理 内分泌学 量子力学 冶金 医学
作者
Fangyuan Cheng,Wen Zhang,Qing Li,Chun Fang,Jiantao Han,Yunhui Huang
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:17 (23): 24259-24267 被引量:1
标识
DOI:10.1021/acsnano.3c09759
摘要

The optimal electrolyte for ultrahigh energy density (>400 Wh/kg) lithium-metal batteries with a LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 cathode is required to withstand high voltage (≥4.7 V) and be adaptable over a wide temperature range. However, the battery performance is degraded by aggressive electrode–electrolyte reactions at high temperature and high voltage, while excessive growth of lithium dendrites usually occurs due to poor kinetics at low temperature. Accordingly, the development of electrolytes has encountered challenges in that there is almost no electrolyte simultaneously meeting the above requirements. Herein, a high chaos electrolyte design strategy is proposed, which promotes the formation of weak solvation structures involving multiple anions. By tailoring a Li+-EMC-DMC-DFOB–-PO2F2–-PF6– multiple-anion-rich solvation sheath, a robust inorganic-rich interphase is obtained for the electrode–electrolyte interphase (EEI), which is resistant to the intense interfacial reactions at high voltage (4.7 V) and high temperature (45 °C). In addition, the Li+ solvation is weakened by the multiple-anion solvation structure, which is a benefit to Li+ desolventization at low temperature (−30 °C), greatly improving the charge transfer kinetics and inhibiting the lithium dendrite growth. This work provides an innovative strategy to manipulate the high chaos electrolyte to further optimize solvation chemistry for high voltage and wide temperature applications.
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
热忱未减应助米味锅巴采纳,获得10
1秒前
体贴凤灵完成签到,获得积分20
2秒前
充电宝应助包容依琴采纳,获得10
2秒前
4秒前
4秒前
万能图书馆应助幸运海星采纳,获得10
6秒前
天真幻珊完成签到 ,获得积分10
7秒前
猩心发布了新的文献求助10
8秒前
爆米花应助坚强元枫采纳,获得10
9秒前
11秒前
Hello应助dzjin采纳,获得10
13秒前
xxxxxxxxx应助Lin_J采纳,获得10
14秒前
领导范儿应助hinatsci采纳,获得10
14秒前
大意的酸奶完成签到,获得积分10
14秒前
16秒前
单纯的寄云完成签到 ,获得积分10
16秒前
Daylight完成签到,获得积分10
16秒前
从心开始完成签到 ,获得积分10
18秒前
19秒前
猩心完成签到 ,获得积分10
20秒前
大个应助想躺平采纳,获得10
24秒前
25秒前
简叙完成签到,获得积分10
25秒前
个性山灵完成签到,获得积分10
27秒前
思源应助无奈的向雁采纳,获得10
27秒前
李健应助June采纳,获得10
28秒前
28秒前
dzjin发布了新的文献求助10
29秒前
幸运海星完成签到,获得积分10
29秒前
火星上的碧蓉完成签到,获得积分10
29秒前
31秒前
今后应助小汤采纳,获得10
32秒前
33秒前
吐丝麵包发布了新的文献求助10
34秒前
34秒前
一二发布了新的文献求助10
37秒前
坚强元枫发布了新的文献求助10
38秒前
dzjin完成签到,获得积分10
38秒前
38秒前
39秒前
高分求助中
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 900
Plesiosaur extinction cycles; events that mark the beginning, middle and end of the Cretaceous 800
Recherches Ethnographiques sue les Yao dans la Chine du Sud 500
Two-sample Mendelian randomization analysis reveals causal relationships between blood lipids and venous thromboembolism 500
Chinese-English Translation Lexicon Version 3.0 500
Wisdom, Gods and Literature Studies in Assyriology in Honour of W. G. Lambert 400
薩提亞模式團體方案對青年情侶輔導效果之研究 400
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 2392386
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2096953
关于积分的说明 5283278
捐赠科研通 1824520
什么是DOI,文献DOI怎么找? 909933
版权声明 559928
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 486236