Enhancing High‐Voltage LNMO Cathode Performance in Li‐Metal Batteries Via Anionic Electrolyte Additive‐Integrated CEI Engineering

材料科学 阴极 电解质 金属 电压 金属锂 化学工程 无机化学 物理化学 电极 冶金 电气工程 化学 工程类
作者
Aakash Ahuja,Ajit Kumar,Khorsed Alam,Harshita Lohani,Abhinanda Sengupta,Pratima Kumari,Kamlesh Thapliyal,Dan Thomas Major,Sagar Mitra
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:35 (10) 被引量:16
标识
DOI:10.1002/adfm.202416634
摘要

Abstract An anionic‐additive electrolyte system is introduced by incorporating Lithium tetrafluoroborate (LiBF 4 ) into a conventional base electrolyte for high‐voltage LiNi₀.₅Mn₁.₅O₄ (LNMO) cathodes in lithium‐metal batteries. At high voltages, the sacrificial oxidation of LiBF 4 mitigates electrolyte degradation and forms a robust cathode electrolyte interface (CEI) enriched with boron and fluorine‐based components, which protects against active material corrosion. Density Functional Theory (DFT) studies reveal that BF₄⁻ is more readily oxidized, while MD simulations validate the CEI's inorganic composition. Initial cycling with a specialized charge‐discharge protocol ensures optimal use of the additive, resulting in a uniform, thin (4–6 nm) CEI on the LNMO cathode. The CEI formed in anionic‐additive electrolyte system effectively suppresses transition metal dissolution and surface degradation, enhancing long‐term cycling performance. The LiBF 4 ‐enhanced electrolyte also lowers overpotential and promotes more uniform Li deposition compared to the base electrolyte. At a 1 C‐rate, the LNMO cathode with a Li metal anode and optimized electrolyte achieves a discharge capacity of 115 mA h g⁻¹ and an energy density of 540 Wh kg⁻¹ over 500 cycles. These findings underscore LiBF 4 ’s dual role in protecting LNMO cathodes and Li metal anodes, highlighting the critical role of additives in CEI development for advanced 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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
kma发布了新的文献求助40
1秒前
Josie发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
Steven完成签到,获得积分10
1秒前
贾不可发布了新的文献求助10
2秒前
精明依云发布了新的文献求助10
2秒前
yyy111发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
4秒前
BY完成签到,获得积分10
5秒前
天真玲发布了新的文献求助10
5秒前
科研通AI6应助hay采纳,获得10
6秒前
6秒前
暗暗搁浅发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
面包超人完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
难过友易发布了新的文献求助10
7秒前
难过梦竹发布了新的文献求助50
8秒前
creasent应助TEDDY采纳,获得10
8秒前
9秒前
9秒前
1661321476完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
霉头脑完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
Jasper应助nkmenghan采纳,获得10
11秒前
肖谋完成签到,获得积分10
11秒前
情怀应助alexhua采纳,获得10
11秒前
PINk完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
打打应助暗暗搁浅采纳,获得10
13秒前
SciGPT应助滑西列夫斯稽采纳,获得10
13秒前
xzy完成签到,获得积分10
13秒前
蓝色123完成签到,获得积分10
14秒前
葳蕤关注了科研通微信公众号
14秒前
14秒前
Oliver完成签到,获得积分10
15秒前
15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
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.).. Frederic G. Reamer 1070
2025-2031年中国兽用抗生素行业发展深度调研与未来趋势报告 1000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 851
The International Law of the Sea (fourth edition) 800
A Guide to Genetic Counseling, 3rd Edition 500
Synthesis and properties of compounds of the type A (III) B2 (VI) X4 (VI), A (III) B4 (V) X7 (VI), and A3 (III) B4 (V) X9 (VI) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5416335
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4532651
关于积分的说明 14135629
捐赠科研通 4448510
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2440252
邀请新用户注册赠送积分活动 1432175
关于科研通互助平台的介绍 1409727