亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Steric Effect Tuned Ion Solvation Enabling Stable Cycling of High-Voltage Lithium Metal Battery

溶剂化 化学 电解质 位阻效应 法拉第效率 电化学 阳极 离子 锂(药物) 二甲氧基乙烷 碳负离子 电池(电) 阴极 无机化学 物理化学 有机化学 电极 热力学 物理 内分泌学 功率(物理) 医学
作者
Yuelang Chen,Zhiao Yu,Paul E. Rudnicki,Huaxin Gong,Zhuojun Huang,Sang Cheol Kim,Jian‐Cheng Lai,Xian Kong,Jian Qin,Yi Cui,Zhenan Bao
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:143 (44): 18703-18713 被引量:541
标识
DOI:10.1021/jacs.1c09006
摘要

1,2-Dimethoxyethane (DME) is a common electrolyte solvent for lithium metal batteries. Various DME-based electrolyte designs have improved long-term cyclability of high-voltage full cells. However, insufficient Coulombic efficiency at the Li anode and poor high-voltage stability remain a challenge for DME electrolytes. Here, we report a molecular design principle that utilizes a steric hindrance effect to tune the solvation structures of Li+ ions. We hypothesized that by substituting the methoxy groups on DME with larger-sized ethoxy groups, the resulting 1,2-diethoxyethane (DEE) should have a weaker solvation ability and consequently more anion-rich inner solvation shells, both of which enhance interfacial stability at the cathode and anode. Experimental and computational evidence indicates such steric-effect-based design leads to an appreciable improvement in electrochemical stability of lithium bis(fluorosulfonyl)imide (LiFSI)/DEE electrolytes. Under stringent full-cell conditions of 4.8 mAh cm-2 NMC811, 50 μm thin Li, and high cutoff voltage at 4.4 V, 4 M LiFSI/DEE enabled 182 cycles until 80% capacity retention while 4 M LiFSI/DME only achieved 94 cycles. This work points out a promising path toward the molecular design of non-fluorinated ether-based electrolyte solvents for practical high-voltage Li 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
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
5秒前
46秒前
隐形曼青应助懿轩采纳,获得30
1分钟前
1分钟前
陶军辉完成签到 ,获得积分10
2分钟前
LV完成签到 ,获得积分10
3分钟前
谢陈完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
思源应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
3分钟前
3分钟前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
5分钟前
花花完成签到 ,获得积分10
5分钟前
Gyh发布了新的文献求助10
7分钟前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
7分钟前
Riverchase应助科研通管家采纳,获得20
7分钟前
123完成签到 ,获得积分10
8分钟前
9分钟前
malen111发布了新的文献求助10
9分钟前
Owen应助江郁清采纳,获得10
9分钟前
Riverchase应助科研通管家采纳,获得10
9分钟前
Riverchase应助科研通管家采纳,获得10
9分钟前
10分钟前
YHYY发布了新的文献求助10
10分钟前
10分钟前
江郁清发布了新的文献求助10
10分钟前
医研完成签到 ,获得积分10
11分钟前
牛黄完成签到 ,获得积分10
11分钟前
小田完成签到 ,获得积分10
11分钟前
FeelingUnreal完成签到,获得积分10
11分钟前
GHOSTagw完成签到,获得积分10
11分钟前
Riverchase应助科研通管家采纳,获得10
11分钟前
Riverchase应助科研通管家采纳,获得10
11分钟前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
11分钟前
13分钟前
Riverchase应助科研通管家采纳,获得20
13分钟前
Riverchase应助科研通管家采纳,获得10
13分钟前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
13分钟前
所所应助科研通管家采纳,获得10
13分钟前
善学以致用应助列传采纳,获得10
13分钟前
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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
Yangtze Reminiscences. Some Notes And Recollections Of Service With The China Navigation Company Ltd., 1925-1939 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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6353080
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8167916
关于积分的说明 17191297
捐赠科研通 5409109
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2863594
邀请新用户注册赠送积分活动 1840930
关于科研通互助平台的介绍 1689819