Anion-Mediated Interphase Construction Enabling High-Voltage Solid-State Lithium Metal Batteries

材料科学 金属锂 锂(药物) 相间 固态 离子 金属 电压 纳米技术 电极 工程物理 电解质 电气工程 冶金 有机化学 医学 化学 物理化学 生物 工程类 遗传学 内分泌学
作者
Guorui Zheng,Shida Xue,Yuhang Li,Shiming Chen,Jimin Qiu,Yuchen Ji,Ming Liu,Luyi Yang
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier]
卷期号:125: 109617-109617 被引量:4
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2024.109617
摘要

Enhancing the interphase stability of polymer electrolytes with high-voltage cathodes is crucial for the development of high-energy-density lithium metal batteries (LMBs), especially in wearable devices area. Herein, lithium difluorophosphate (LiDFP) is incorporated into the solid polymer electrolyte of poly(ethylene oxide) (PEO) to enhance the formation of a robust cathode-electrolyte interphase (CEI) in high-voltage LiCoO2 LMBs. Through combining electrochemical measurements, spectroscopic techniques and theoretical calculations, the underlying modification mechanism is revealed. Due to its stronger anionic coordination with both polymer electrolyte chain and proton, and more oxidation-active resultant anion-coordinated polymer compared with lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide (LiTFSI), LiDFP suppresses the formation of the strong acid HTFSI deriving from the deprotonated process of the terminal O-H group thus avoiding the further oxidative attack to the polymeric framework. Furthermore, under the synergetic decomposition of HDFP intermediate, the polymer-derived radical helps to reconstruct a chemo-mechanically stable and Li-conductive CEI layer, which consists of abundant LiF/Li3PO4/LixPOyFz inorganic species distributed in lithiated organic macromolecules. The in-situ constructed CEI effectively passivates catalytic sites on LiCoO2 directly against PEO, resulting in well-maintained layered structure during high-voltage cycling. The proposed interphasial chemistry that regulates CEI formation provides directive knowledge of electrolyte optimization for high-voltage solid-state 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
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
小小小小小绿红完成签到,获得积分10
刚刚
胡方发布了新的文献求助10
刚刚
zpl发布了新的文献求助10
刚刚
贝贝完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
99应助oh采纳,获得10
2秒前
luria完成签到,获得积分10
2秒前
tuanyz发布了新的文献求助10
2秒前
曲书文发布了新的文献求助10
2秒前
Czerkingsky完成签到,获得积分10
2秒前
打打应助狂奔的翔采纳,获得10
2秒前
wdluhe完成签到,获得积分10
3秒前
友好的未来完成签到,获得积分10
3秒前
动人的代珊完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
侠女完成签到,获得积分10
3秒前
今后应助呵呵呵采纳,获得10
4秒前
4秒前
5秒前
十指流玉完成签到,获得积分10
5秒前
哈哈哈完成签到 ,获得积分10
6秒前
华仔应助个性的觅波采纳,获得10
6秒前
7秒前
8秒前
caisy完成签到,获得积分10
9秒前
苏苏苏关注了科研通微信公众号
9秒前
Zachary完成签到,获得积分10
9秒前
姚子敏发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
个性的语山完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
郑石发布了新的文献求助10
11秒前
SciGPT应助电致阿光采纳,获得10
11秒前
科研通AI2S应助zpl采纳,获得10
11秒前
渭水飞熊发布了新的文献求助10
11秒前
13秒前
赘婿应助大力雨柏采纳,获得10
14秒前
晓晓来了发布了新的文献求助150
15秒前
abc发布了新的文献求助10
15秒前
高分求助中
Evolution 3rd edition 1500
Lire en communiste 1000
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 700
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 700
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
2-Acetyl-1-pyrroline: an important aroma component of cooked rice 500
Ribozymes and aptamers in the RNA world, and in synthetic biology 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 3180559
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2830850
关于积分的说明 7981528
捐赠科研通 2492562
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1329653
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 635785
版权声明 602954