Rational design of electrolyte solvation structure for stable cycling and fast charging lithium metal batteries

电解质 溶剂化 阳极 锂(药物) 化学 金属 材料科学 电池(电) 无机化学 电导率 阴极 溶剂 电极 物理化学 物理 有机化学 功率(物理) 内分泌学 医学 量子力学
作者
Meng Xia,Tianpeng Jiao,Gaopan Liu,Yuhui Chen,Jian Gao,Yong Cheng,Yong Yang,Ming‐Sheng Wang,Jianming Zheng
出处
期刊:Journal of Power Sources [Elsevier BV]
卷期号:548: 232106-232106 被引量:22
标识
DOI:10.1016/j.jpowsour.2022.232106
摘要

Developing dimethyl ether (DME)-based localized high-concentration electrolytes (LHCEs) is regarded as a promising approach to the application of lithium metal batteries (LMBs). However, LHCEs with DME: Li+ ratio ∼1.5: 1 still present many challenges including oxidation decomposition at high voltage and poor charging capability owing to low conductivity. Herein, we design an electrolyte consisting of lithium bis(fluorosulfonyl)imide (LiFSI, 1.1 M) in DME-hydrofluoroether (TTE) (DME: Li+ = 4: 1) with potassium trifluoro(trifluoromethyl)borate (PTB) as additive. PTB is found to strengthen the interaction between Li+ and DME/FSI− anions, which stabilizes the DME solvent against reduction/oxidation and facilitates the reduction reactivity of FSI− anions for stabilizing the interface of Li metal anode. Besides, the CF3BF3− anions of PTB involve in stabilizing LiNi0.9Mn0.05Co0.05O2 (NMC90) cathode by forming a LiF-rich interfacial layer. Notably, the Li||NMC90 (8 mAh cm−2 Li, ∼4.0 mAh cm−2 NMC90, ∼6 g electrolyte per Ah) battery can demonstrate a much-enhanced capacity retention of 84.1% after 170 cycles at charging current density of 4.0 mA cm−2 with a charge cut-off voltage of 4.5 V. This work offers a fundamental guidance in rational design solvation structures of electrolyte to improve the stability of electrode/electrolyte interface and kinetics for LMBs.
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
仙女完成签到 ,获得积分10
1秒前
2秒前
阿里发布了新的文献求助10
7秒前
肖肖完成签到 ,获得积分10
8秒前
一个小胖子完成签到,获得积分10
9秒前
13秒前
flying0826发布了新的文献求助20
16秒前
李先生完成签到 ,获得积分10
17秒前
THO2关注了科研通微信公众号
18秒前
孟佳怡完成签到 ,获得积分10
19秒前
s_yu完成签到,获得积分10
21秒前
徐进完成签到,获得积分10
22秒前
cuc发布了新的文献求助10
23秒前
橙汁完成签到,获得积分10
26秒前
xue112完成签到 ,获得积分10
26秒前
cuc完成签到,获得积分10
31秒前
淡定仙人掌完成签到 ,获得积分10
36秒前
关畅澎完成签到 ,获得积分10
39秒前
bk完成签到,获得积分10
41秒前
neu_zxy1991完成签到,获得积分10
46秒前
勇敢的蝙蝠侠完成签到 ,获得积分10
52秒前
小马完成签到 ,获得积分10
52秒前
wuludie发布了新的文献求助10
57秒前
故意的白昼完成签到 ,获得积分10
57秒前
寒山完成签到 ,获得积分10
58秒前
希望完成签到 ,获得积分10
59秒前
小yang完成签到 ,获得积分10
1分钟前
ww完成签到 ,获得积分10
1分钟前
HuanChen完成签到 ,获得积分0
1分钟前
HCT完成签到,获得积分10
1分钟前
郭元强完成签到,获得积分10
1分钟前
wali完成签到 ,获得积分0
1分钟前
JamesPei应助Flowing采纳,获得10
1分钟前
DoyoUdo完成签到 ,获得积分10
1分钟前
滴滴答答完成签到,获得积分10
1分钟前
wangjing11完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
chandler完成签到,获得积分10
1分钟前
儿学化学打断腿完成签到,获得积分10
1分钟前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
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 7275338
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8896473
关于积分的说明 18808155
捐赠科研通 6948235
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3205767
关于科研通互助平台的介绍 2377289
邀请新用户注册赠送积分活动 2180565