Stable Cycling of High-Voltage Lithium-Metal Batteries Enabled by High-Concentration FEC-Based Electrolyte

法拉第效率 材料科学 阳极 阴极 电解质 金属锂 锂(药物) 剥离(纤维) 电镀(地质) 金属 电极 化学工程 复合材料 冶金 化学 医学 地质学 工程类 内分泌学 物理化学 地球物理学
作者
Wei Wang,Jiaolong Zhang,Qin Yang,Shuwei Wang,Wenhui Wang,Baohua Li
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:12 (20): 22901-22909 被引量:64
标识
DOI:10.1021/acsami.0c03952
摘要

Functional electrolytes that are stable toward both Li-metal anode and high-voltage (>4 V vs Li/Li+) cathodes play a critical role in the development of high-energy density Li-metal batteries. Traditional carbonate-based electrolytes can hardly be used in high-voltage Li-metal batteries due to the dendritic Li deposits, low Coulombic efficiency, and anodic instability in the presence of aggressive cathodes. Herein, we design a concentrated dual-salt electrolyte that achieves high stability for both Li anodes and high-voltage cathodes of LiNi0.5Mn1.5O4 (LNMO) and LiNi0.7Co0.15Mn0.15O2 (NCM). A Li||Cu cell in the designed electrolyte shows a high Coulombic efficiency of >98% in long-term plating/stripping for 900 cycles. Li||LNMO and Li||NCM cells achieve a capacity retention of 88.5% over 500 cycles and 86.2% over 200 cycles with a cutoff voltage of 4.9 and 4.3 V, respectively. The Li||LNMO full cell with a cathode areal capacity of 1.8 mAh/cm2 and only 3× excess Li was fabricated, and it delivered a high capacity retention of 87.8% after 100 cycles. The reasons for the good cycling stability of the cells in a concentrated dual-salt electrolyte can be attributed to the reversible dendrite-free plating/stripping of a Li-metal anode and stable interfacial layers on both anode and cathode.
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
1秒前
香蕉觅云应助甜蜜的代容采纳,获得10
4秒前
郑洲完成签到 ,获得积分10
4秒前
Ray发布了新的文献求助10
6秒前
Jason完成签到,获得积分10
9秒前
怡心亭完成签到 ,获得积分10
13秒前
棉花糖猫弦完成签到 ,获得积分10
18秒前
文献搬运工完成签到 ,获得积分10
28秒前
海孩子完成签到,获得积分10
34秒前
研友_Z60x5L完成签到 ,获得积分10
44秒前
SimonShaw完成签到,获得积分10
44秒前
研友发布了新的文献求助10
50秒前
Damon完成签到 ,获得积分10
51秒前
汪汪淬冰冰完成签到,获得积分10
54秒前
Wang发布了新的文献求助10
55秒前
竹羽完成签到 ,获得积分10
56秒前
波波完成签到 ,获得积分10
1分钟前
蛋妮完成签到 ,获得积分10
1分钟前
cuicy完成签到 ,获得积分10
1分钟前
tesla完成签到 ,获得积分10
1分钟前
钱念波完成签到 ,获得积分10
1分钟前
胖胖完成签到 ,获得积分10
1分钟前
HH完成签到 ,获得积分10
1分钟前
小刘哥加油完成签到 ,获得积分10
1分钟前
nianshu完成签到 ,获得积分10
1分钟前
纯真的诗兰完成签到,获得积分10
1分钟前
玩命的无春完成签到 ,获得积分10
1分钟前
LisaZhang完成签到,获得积分10
1分钟前
meini完成签到 ,获得积分10
1分钟前
kanong完成签到,获得积分0
1分钟前
IngridX完成签到 ,获得积分10
1分钟前
奶糖喵完成签到 ,获得积分10
1分钟前
蓝眸完成签到 ,获得积分10
2分钟前
GreenDuane完成签到 ,获得积分0
2分钟前
赘婿应助Ray采纳,获得10
2分钟前
高大的天道完成签到 ,获得积分10
2分钟前
小刺完成签到 ,获得积分10
2分钟前
jyy应助craftsman采纳,获得10
2分钟前
自来也完成签到,获得积分10
2分钟前
Hey完成签到 ,获得积分10
2分钟前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
Rechtsphilosophie 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
Le dégorgement réflexe des Acridiens 800
Defense against predation 800
A Dissection Guide & Atlas to the Rabbit 600
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 3134020
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2784845
关于积分的说明 7768824
捐赠科研通 2440241
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1297353
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 624928
版权声明 600792