清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Cation Co-Intercalation with Anions: The Origin of Low Capacities of Graphite Cathodes in Multivalent Electrolytes

插层(化学) 石墨 电解质 化学 无机化学 阴极 离子 电极 有机化学 物理化学
作者
Yuanyuan Yang,Jinzhi Wang,Xiaofan Du,Hongzhu Jiang,Aobing Du,Xuesong Ge,Na Li,Hao Wang,Yuchen Zhang,Zheng Chen,Jingwen Zhao,Guanglei Cui
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:145 (22): 12093-12104 被引量:38
标识
DOI:10.1021/jacs.3c01555
摘要

Dual-ion batteries involving anion intercalation into graphite cathodes represent promising battery technologies for low-cost and high-power energy storage. However, the fundamental origins regarding much lower capacities of graphite cathodes in earth abundant and inexpensive multivalent electrolytes than in Li-ion electrolytes remain elusive. Herein, we reveal that the limited anion-storage capacity of a graphite cathode in multivalent electrolytes is rooted in the abnormal multivalent-cation co-intercalation with anions in the form of large-sized anionic complexes. This cation co-intercalation behavior persists throughout the stage evolution of graphite intercalation compounds and leads to a significant decrease of sites practically viable for capacity contribution inside graphite galleries. Further systematic studies illustrate that the phenomenon of cation co-intercalation into graphite is closely related to the high energy penalty of interfacial anion desolvation due to the strong cation-anion association prevalent in multivalent electrolytes. Leveraging this understanding, we verify that promoting ionic dissociation in multivalent electrolytes by employing high-permittivity and oxidation-tolerant co-solvents is effective in suppressing multivalent-cation co-intercalation and thus achieving increased capacity of graphite cathodes. For instance, introducing adiponitrile as a co-solvent to a Mg2+-based carbonate electrolyte leads to 83% less Mg2+ co-intercalation and a ∼29.5% increase in delivered capacity of the graphite cathode.
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
Kao应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
高贵碧凡完成签到 ,获得积分10
15秒前
26秒前
30秒前
听听发布了新的文献求助10
30秒前
zy发布了新的文献求助10
51秒前
随机数学完成签到,获得积分10
1分钟前
汉堡包应助zy采纳,获得10
1分钟前
慕青应助雾雪零尘采纳,获得10
1分钟前
Omni发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
雾雪零尘发布了新的文献求助10
1分钟前
雾雪零尘完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
zhuzhu026完成签到,获得积分10
2分钟前
脑洞疼应助xx采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
xx发布了新的文献求助10
2分钟前
小马甲应助xx采纳,获得10
2分钟前
3分钟前
3分钟前
xx发布了新的文献求助10
3分钟前
yanweihome完成签到 ,获得积分10
3分钟前
英姑应助听听采纳,获得10
3分钟前
3分钟前
3分钟前
3分钟前
听听发布了新的文献求助10
4分钟前
4分钟前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
烟花应助科研通管家采纳,获得30
4分钟前
默默无闻完成签到 ,获得积分10
4分钟前
bbwz123456完成签到,获得积分10
4分钟前
4分钟前
五月完成签到,获得积分10
4分钟前
4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
Single Cell Analysis of the Tumor Microenvironment Landscape Across the Disease Spectrum of Multiple Myeloma 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
模型平均及其应用 900
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
The Cambridge History of China 英文版16册 600
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 7331235
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8945670
关于积分的说明 18975059
捐赠科研通 6985783
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3216880
关于科研通互助平台的介绍 2383399
邀请新用户注册赠送积分活动 2196522