Lithium Metal Batteries Enabled by Synergetic Additives in Commercial Carbonate Electrolytes

法拉第效率 碳酸锂 电解质 碳酸盐 阳极 碳酸乙烯酯 碳酸二甲酯 锂(药物) 碳酸丙烯酯 硝酸锂 材料科学 溶剂化 化学工程 无机化学 溶剂 金属 化学 电极 离子 有机化学 工程类 甲醇 医学 内分泌学 离子键合 物理化学
作者
Nan Piao,Sufu Liu,Bao Zhang,Xiao Ji,Xiulin Fan,Li Wang,Pengfei Wang,Ting Jin,Sz‐Chian Liou,Huicong Yang,Jianjun Jiang,Kang Xu,Marshall A. Schroeder,Xiangming He,Chunsheng Wang
出处
期刊:ACS energy letters [American Chemical Society]
卷期号:6 (5): 1839-1848 被引量:225
标识
DOI:10.1021/acsenergylett.1c00365
摘要

The lithium metal anode is considered as the ultimate choice for high-energy-density batteries. However, the organic-dominated solid electrolyte interphase (SEI) formed in carbonate electrolytes has a low interface energy against metallic Li as well as a high resistance, resulting in a low Li plating/stripping Coulombic efficiency (CE) of less than 99.0% and severe Li dendrite growth. Herein, inorganic-enhanced LiF-Li3N SEI is designed in commercial 1 M LiPF6/EC-DMC electrolytes by introducing lithium nitrate (LiNO3) and fluoroethylene carbonate (FEC) through a small amount of sulfolane (SL) as a carrier solvent owing to the high solubility of SL for both carbonate solvents and LiNO3. The comprehensive characterizations and simulations demonstrate that the synergistic interaction of LiNO3 and FEC additives alters the solvation structure of 1 M LiPF6/EC-DMC electrolytes and forms additive-derived LiF-Li3N SEI, which increases the average Li CE up to 99.6% in 100 cycles. The designed carbonate electrolyte enables the Li/LiNi0.80Co0.15Al0.05O2 (NCA) cell with a lean lithium metal anode (∼50 μm) to achieve an average CE of 99.7% and a high capacity retention of 90.8% after 150 cycles. This work offers a simple and economical strategy to realize high-performance lithium metal batteries in commercial carbonate electrolytes.
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
刚刚
zxy完成签到 ,获得积分10
1秒前
支葵发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
阿辽发布了新的文献求助10
2秒前
misong发布了新的文献求助10
2秒前
小何HUHU发布了新的文献求助10
3秒前
ezekiet发布了新的文献求助10
3秒前
三虎科研完成签到,获得积分10
4秒前
liuy发布了新的文献求助30
4秒前
4秒前
科研通AI2S应助youyuer采纳,获得10
6秒前
Taylor完成签到,获得积分0
7秒前
liwei发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
nihao发布了新的文献求助10
8秒前
三火完成签到,获得积分10
8秒前
华仔应助年少的人采纳,获得10
8秒前
苏卿应助xxx采纳,获得10
9秒前
深情安青应助闲听花落采纳,获得10
11秒前
11秒前
星辰大海应助王哈哈采纳,获得10
11秒前
缥缈的凡白完成签到,获得积分10
11秒前
Kaysarr完成签到,获得积分10
12秒前
斯文败类应助Jeffy采纳,获得10
12秒前
科研通AI2S应助Zz采纳,获得10
14秒前
14秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
Phosphene应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
16秒前
liuy完成签到,获得积分20
16秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
sugarxy应助科研通管家采纳,获得150
17秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
Essentials of thematic analysis 700
A Dissection Guide & Atlas to the Rabbit 600
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 500
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 500
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 3125274
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2775580
关于积分的说明 7727081
捐赠科研通 2431059
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1291657
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 622216
版权声明 600368