Moving beyond 99.9% Coulombic efficiency for lithium anodes in liquid electrolytes

法拉第效率 电解质 阳极 锂(药物) 电池(电) 高效能源利用 材料科学 电极 环境科学 计算机科学 纳米技术 化学 工程类 物理 热力学 医学 电气工程 内分泌学 物理化学 功率(物理)
作者
Gustavo M. Hobold,Jeffrey Lopez,Rui Guo,Nicolò Minafra,Abhik Banerjee,Ying Shirley Meng,Yang Shao‐Horn,Betar M. Gallant
出处
期刊:Nature Energy [Nature Portfolio]
卷期号:6 (10): 951-960 被引量:382
标识
DOI:10.1038/s41560-021-00910-w
摘要

As Li-ion battery costs decrease, energy density and thus driving range remains a roadblock for mass-market vehicle electrification. While Li-metal anodes help achieve Department of Energy targets of 500 Wh kg−1 (750 Wh l−1), Li Coulombic efficiencies fall below the 99.95+% required for 1,000+ cycles. Here we examine historical electrolyte developments underlying increased Coulombic efficiency and discuss emerging frameworks that support rational strategies to move beyond 99.9%. While multiple electrolytes reach 98–99% Coulombic efficiency over subsets of cycles, achieving >99.9% Coulombic efficiency consistently throughout cycling is an as yet unmet challenge. We analyse important interplays between electrolyte, solid electrolyte interphase composition, plating–stripping kinetics and Li morphology, many of which are only recently being quantified experimentally at the Li interface, and which collectively determine Coulombic efficiency. We also discuss forward-looking strategies that, if mastered, represent new opportunities to refine understanding and support new record values of Coulombic efficiency in the coming years. Irreversibility is one of the biggest obstacles in realizing practical Li-metal batteries. This Review surveys the trends in Coulombic efficiency (CE)—a reversibility indicator—reported for Li-metal batteries over the last five decades, abstracts key CE descriptors and analyses promising strategies to improve CE.
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
求文献发布了新的文献求助10
刚刚
JPH1990完成签到,获得积分10
1秒前
鲲鹏发布了新的文献求助10
1秒前
糊涂涂完成签到,获得积分10
3秒前
123456完成签到,获得积分10
3秒前
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
机智的飞鸟完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
威武的莫茗完成签到 ,获得积分10
10秒前
阳光血茗完成签到,获得积分10
10秒前
何YI发布了新的文献求助10
11秒前
fengfeng发布了新的文献求助10
12秒前
cangye发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
17秒前
cangye完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
clientprogram应助科研通管家采纳,获得30
18秒前
19秒前
SYLH应助科研通管家采纳,获得30
19秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
clientprogram应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
ding应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
在南方看北方完成签到,获得积分10
19秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
20秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
20秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
20秒前
20秒前
20秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
高分求助中
ФОРМИРОВАНИЕ АО "МЕЖДУНАРОДНАЯ КНИГА" КАК ВАЖНЕЙШЕЙ СИСТЕМЫ ОТЕЧЕСТВЕННОГО КНИГОРАСПРОСТРАНЕНИЯ 3000
Electron microscopy study of magnesium hydride (MgH2) for Hydrogen Storage 1000
生物降解型栓塞微球市场(按产品类型、应用和最终用户)- 2030 年全球预测 500
Quantum Computing for Quantum Chemistry 500
Thermal Expansion of Solids (CINDAS Data Series on Material Properties, v. I-4) 470
Fire Protection Handbook, 21st Edition volume1和volume2 360
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 360
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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3902830
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3447475
关于积分的说明 10849608
捐赠科研通 3172875
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1753131
邀请新用户注册赠送积分活动 847561
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 790135