An overlooked issue for high-voltage Li-ion batteries: Suppressing the intercalation of anions into conductive carbon

插层(化学) 电解质 法拉第效率 阴极 石墨 材料科学 炭黑 溶解 化学工程 电池(电) 离子 环丁砜 无机化学 碳纤维 电极 化学 有机化学 物理化学 复合材料 溶剂 复合数 工程类 功率(物理) 天然橡胶 物理 量子力学
作者
Seongjae Ko,Yuki Yamada,Atsuo Yamada
出处
期刊:Joule [Elsevier]
卷期号:5 (4): 998-1009 被引量:40
标识
DOI:10.1016/j.joule.2021.02.016
摘要

High-voltage Li-ion batteries have been extensively studied to increase energy density of batteries. However, their cycling stability has remained poor, despite various strategies being proposed to overcome the issues of high-potential cathodes, such as electrolyte oxidation and transition metal dissolution. Herein, we report anion intercalation into the cathode conductive carbon as an overlooked yet critical issue. We propose a concentrated sulfolane (SL)-based electrolyte that prevents anion intercalation via two mechanisms: (1) by offering a high activation barrier to intercalation via its strong anion-Li+ interaction and (2) by forming a sulfur-containing, anion-blocking SL-derived interphase. This electrolyte, used with graphitized acetylene black, which is oxidatively stable but usually susceptible to anion intercalation, enables the stable operation of a Li2CoPO4F/graphite full cell (cut-off voltage = 5.2 V), with 93% capacity retention after 1,000 cycles and an average Coulombic efficiency of ≥99.9%. This is a pivotal strategy to enhance the reversibility of >5 V Li-ion batteries on a commercial level.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
领导范儿应助邢友通采纳,获得10
2秒前
YYY完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
搜集达人应助1900采纳,获得10
5秒前
野猪佩奇完成签到,获得积分10
5秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
一一应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
HEIKU应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
HEIKU应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
烟花应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
HEIKU应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
HEIKU应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
所所应助科研通管家采纳,获得30
6秒前
zyd应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
6秒前
一一应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
兔兔应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
7秒前
不配.应助Crisp采纳,获得20
7秒前
8秒前
mw驳回了大个应助
8秒前
危机的乐双完成签到,获得积分20
9秒前
Owen应助loulan采纳,获得10
9秒前
single完成签到,获得积分20
9秒前
9秒前
9秒前
微笑南烟完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
外向电脑发布了新的文献求助20
10秒前
12秒前
认真静珊发布了新的文献求助10
13秒前
supertkeb发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
高分求助中
Shape Determination of Large Sedimental Rock Fragments 2000
Sustainability in Tides Chemistry 2000
Wirkstoffdesign 1000
Rechtsphilosophie 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
A Dissection Guide & Atlas to the Rabbit 600
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3129128
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2779966
关于积分的说明 7745466
捐赠科研通 2435144
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1293924
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 623474
版权声明 600542