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:555
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
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
qiao发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
Two-Capitals发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
3秒前
wanci应助SherlockJia采纳,获得10
3秒前
mangguobale发布了新的文献求助50
3秒前
dajiejie发布了新的文献求助10
4秒前
lzq发布了新的文献求助10
6秒前
宇文天思完成签到,获得积分10
7秒前
bkagyin应助费尔明娜采纳,获得10
7秒前
王森完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
9秒前
斯文败类应助moli采纳,获得10
9秒前
滚滚发布了新的文献求助10
9秒前
忧伤的妙菡完成签到,获得积分10
9秒前
lzm完成签到 ,获得积分10
10秒前
SIKYY发布了新的文献求助10
14秒前
蓝天应助jxdw620采纳,获得10
14秒前
14秒前
14秒前
magicQAQ完成签到,获得积分20
15秒前
15秒前
张培元发布了新的文献求助10
15秒前
Emper完成签到,获得积分10
16秒前
郭嘉仪完成签到 ,获得积分10
17秒前
无情的宛儿完成签到,获得积分10
18秒前
wjt发布了新的文献求助10
19秒前
xian发布了新的文献求助10
20秒前
恋恋青葡萄完成签到,获得积分10
20秒前
gongweiliu完成签到 ,获得积分10
21秒前
21秒前
magicQAQ发布了新的文献求助10
22秒前
22秒前
wanci应助Juid采纳,获得10
23秒前
打打应助超帅的薯片采纳,获得10
23秒前
23秒前
23秒前
天天快乐应助小王采纳,获得10
24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
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
核安全综合知识2024版 500
Photothermal Science and Techniques 500
Digital Displacement Hydrostatic Transmission for Rotorcraft and Distributed Propulsion 500
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 7705191
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9262897
关于积分的说明 20040390
捐赠科研通 7280767
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3295173
关于科研通互助平台的介绍 2450232
邀请新用户注册赠送积分活动 2302013