已入深夜,您辛苦了!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!祝你早点完成任务,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
黎明应助Jeff采纳,获得20
刚刚
朱朱发布了新的文献求助10
刚刚
lrx完成签到 ,获得积分10
刚刚
大导师发布了新的文献求助100
2秒前
菠萝完成签到 ,获得积分0
3秒前
3秒前
Jasper应助祁青采纳,获得10
3秒前
5秒前
jianan发布了新的文献求助10
6秒前
爱sun发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
ping发布了新的文献求助10
9秒前
11秒前
静水流深发布了新的文献求助10
12秒前
小蘑菇应助伊师小齐采纳,获得10
12秒前
不是笨蛋辉完成签到,获得积分10
12秒前
桐桐应助小狗不悲伤采纳,获得10
13秒前
15秒前
Hello应助奶黄流心包采纳,获得30
16秒前
静水流深完成签到,获得积分10
19秒前
星辰大海应助优秀剑愁采纳,获得10
19秒前
wkr完成签到 ,获得积分10
20秒前
花球发布了新的文献求助10
21秒前
delongli完成签到,获得积分20
21秒前
酷酷静白完成签到 ,获得积分10
22秒前
周恒胜完成签到,获得积分10
23秒前
25秒前
romy完成签到 ,获得积分10
27秒前
27秒前
28秒前
小二郎应助zglang511采纳,获得10
29秒前
30秒前
蛋烘糕发布了新的文献求助10
31秒前
32秒前
32秒前
33秒前
33秒前
33秒前
33秒前
33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
Applied Min-Max Approach to Missile Guidance and Control 5000
Metallurgy at high pressures and high temperatures 2000
Inorganic Chemistry Eighth Edition 1200
The Organic Chemistry of Biological Pathways Second Edition 1000
Anionic polymerization of acenaphthylene: identification of impurity species formed as by-products 1000
Standards for Molecular Testing for Red Cell, Platelet, and Neutrophil Antigens, 7th edition 1000
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 6325523
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8141629
关于积分的说明 17070454
捐赠科研通 5378077
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2854059
邀请新用户注册赠送积分活动 1831718
关于科研通互助平台的介绍 1682768