Insights into the Electrolyte Hydrolysis and Its Impacts on the Interfacial Chemistry of a Li+‐Intercalated Anode during High‐Temperature Calendar Aging

电解质 阳极 化学 钝化 水解 化学工程 腐蚀 无机化学 锂(药物) 有机化学 电极 物理化学 工程类 医学 图层(电子) 内分泌学
作者
Shengdong Zhang,Zhenzhen Shen,Yanyan Zhang,Min Niu,Liwei Dong,Wenpeng Wang,Di‐Xin Xu,Ge Li,Lingyan Jiang,Fuyi Wang,Rui Wen,Chunhui Yang,Jia‐Yan Liang,Sen Xin,Yu‐Guo Guo
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
标识
DOI:10.1002/anie.202425491
摘要

Calendar aging occurring during high‐temperature storage has long plagued practical realization of long‐life, high‐safety lithium‐ion batteries (LIBs). Generally, the aging process is ascribed to the hydrolysis reaction of fluorine‐containing electrolyte salt that generates hydrofluoric acid and chemically corrodes the anode surface. Nevertheless, the underlying mechanism about electrolyte degradation, HF generation and surface corrosion remains concealed for various electrolytes. In this work, we employed in situ liquid time‐of‐flight secondary ion mass spectroscopy to resolve the chemical evolution during high‐temperature calendar aging in the bulk of the electrolyte and at the anode/electrolyte interface. Two conventional salts, LiPF6 and Li bis(fluorosulfonyl)imide (LiFSI), were employed for comparison. We identify that the high‐temperature hydrolysis of LiPF6 preferentially occurs when the anion aggregates ([PF6+LiPF6]‐) are attacked by trace H2O. HPO2F2, HF and LiF are generated and assist formation of an inorganics‐rich solid electrolyte interphase (SEI), improving anode stability against parasitic reactions. The LiFSI‐based electrolyte does not involve hydrolysis, which facilities the formation of an organics‐rich SEI. Nevertheless, the SEI does not passivate the anode surface and could induce severe corrosions via electron tunneling at a high temperature. Our work offers original insights into rational design of electrolyte and interface for high‐energy, long‐calendar‐life LIBs.
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

祝大家在新的一年里科研腾飞
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
lyyyyyyyy发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
852应助勤劳的忆寒采纳,获得10
4秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
alexye619发布了新的文献求助10
5秒前
chellyer完成签到,获得积分10
5秒前
7秒前
今日不再蛇皇应助enm采纳,获得70
8秒前
wanghe完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
狗头完成签到,获得积分20
10秒前
13秒前
16秒前
莉莉发布了新的文献求助10
17秒前
nekoneko发布了新的文献求助10
17秒前
完美世界应助alexye619采纳,获得10
17秒前
动次打次应助basil采纳,获得60
18秒前
咋取名字完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
我老公敖光完成签到,获得积分10
19秒前
zzz发布了新的文献求助10
20秒前
CipherSage应助狗头采纳,获得10
20秒前
20秒前
Zilch完成签到 ,获得积分10
21秒前
21秒前
景代丝发布了新的文献求助10
22秒前
22秒前
高沅发布了新的文献求助10
22秒前
23秒前
棠棠完成签到 ,获得积分10
24秒前
汪汪大王完成签到 ,获得积分10
24秒前
26秒前
li发布了新的文献求助50
26秒前
天天快乐应助细心的语蓉采纳,获得10
27秒前
linan044完成签到,获得积分10
28秒前
852应助矮小的乐菱采纳,获得10
29秒前
共享精神应助shallow采纳,获得10
29秒前
顾矜应助木子采纳,获得10
29秒前
耍酷的醉蓝发布了新的文献求助100
30秒前
高分求助中
Востребованный временем 2500
Les Mantodea de Guyane 1000
Aspects of Babylonian celestial divination: the lunar eclipse tablets of Enūma Anu Enlil 1000
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 930
Field Guide to Insects of South Africa 660
Manufacturing Consent: Changes in the Labor Process under Monopoly Capitalism 500
The Politics of Production: Factory Regimes under Capitalism and Socialism 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 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3383200
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2997517
关于积分的说明 8775075
捐赠科研通 2683078
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1469487
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 679411
邀请新用户注册赠送积分活动 671646