All-temperature batteries enabled by fluorinated electrolytes with non-polar solvents

电化学窗口 法拉第效率 电解质 电化学 电池(电) 材料科学 化学工程 阴极 溶剂 离子 离子电导率 化学 有机化学 工程类 物理化学 电极 物理 热力学 功率(物理)
作者
Xiulin Fan,Xiao Ji,Long Chen,Ji Chen,Tao Deng,Fudong Han,Jie Yue,Nan Piao,Ruixing Wang,Xiuquan Zhou,Xuezhang Xiao,Lixin Chen,Chunsheng Wang
出处
期刊:Nature Energy [Nature Portfolio]
卷期号:4 (10): 882-890 被引量:790
标识
DOI:10.1038/s41560-019-0474-3
摘要

Carbonate electrolytes are commonly used in commercial non-aqueous Li-ion batteries. However, the high affinity between the solvents and the ions and high flammability of the carbonate electrolytes limits the battery operation temperature window to −20 to + 50 °C and the voltage window to 0.0 to 4.3 V. Here, we tame the affinity between solvents and Li ions by dissolving fluorinated electrolytes into highly fluorinated non-polar solvents. In addition to their non-flammable characteristic, our electrolytes enable high electrochemical stability in a wide voltage window of 0.0 to 5.6 V, and high ionic conductivities in a wide temperature range from −125 to + 70 °C. We show that between −95 and + 70 °C, the electrolytes enable LiNi0.8Co0.15Al0.05O2 cathodes to achieve high Coulombic efficiencies of >99.9%, and the aggressive Li anodes and the high-voltage (5.4 V) LiCoMnO4 to achieve Coulombic efficiencies of >99.4% and 99%, respectively. Even at −85 °C, the LiNi0.8Co0.15Al0.05O2 || Li battery can still deliver ~50% of its room-temperature capacity. Batteries generally do not perform well at extreme temperatures, and electrolytes are mainly to blame. Here, the authors dissolve fluorinated electrolytes in highly fluorinated non-polar solvents, enabling batteries that can operate at a wide temperature range (−125 to +70 °C).
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
Flynn完成签到 ,获得积分10
刚刚
材化硕士完成签到,获得积分10
刚刚
科研人完成签到 ,获得积分10
1秒前
能干世倌完成签到,获得积分10
1秒前
ss完成签到,获得积分10
2秒前
MASAMI发布了新的文献求助10
2秒前
萨特完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
冉小维完成签到,获得积分10
3秒前
悟空完成签到 ,获得积分10
3秒前
无死何能生新颜完成签到,获得积分10
3秒前
大模型应助nana采纳,获得10
3秒前
小小完成签到 ,获得积分10
4秒前
马仔酷酷地完成签到,获得积分10
4秒前
Harry完成签到,获得积分10
4秒前
科研通AI5应助铭鑫采纳,获得10
4秒前
taotao完成签到,获得积分10
5秒前
麦麦完成签到,获得积分10
5秒前
科研通AI6应助jhcraul采纳,获得10
5秒前
YUMI完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
甜甜的大米完成签到,获得积分10
6秒前
邵123456789完成签到,获得积分10
6秒前
brain_drJ完成签到,获得积分20
6秒前
6秒前
6秒前
心潮澎湃完成签到,获得积分10
6秒前
EYRE完成签到,获得积分10
6秒前
怕黑的冰安完成签到,获得积分10
7秒前
samtol完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
哆啦A涵发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
咖啡不加糖完成签到,获得积分10
7秒前
布丁圆团完成签到,获得积分10
8秒前
Air云完成签到,获得积分10
9秒前
微微发布了新的文献求助10
9秒前
大肉猪完成签到,获得积分10
10秒前
顺利秋灵发布了新的文献求助10
10秒前
安古妮稀完成签到,获得积分10
10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
Manipulating the Mouse Embryo: A Laboratory Manual, Fourth Edition 1000
INQUIRY-BASED PEDAGOGY TO SUPPORT STEM LEARNING AND 21ST CENTURY SKILLS: PREPARING NEW TEACHERS TO IMPLEMENT PROJECT AND PROBLEM-BASED LEARNING 500
Founding Fathers The Shaping of America 500
Distinct Aggregation Behaviors and Rheological Responses of Two Terminally Functionalized Polyisoprenes with Different Quadruple Hydrogen Bonding Motifs 460
Writing to the Rhythm of Labor Cultural Politics of the Chinese Revolution, 1942–1976 300
Lightning Wires: The Telegraph and China's Technological Modernization, 1860-1890 250
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 催化作用 遗传学 冶金 电极 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4571325
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3992463
关于积分的说明 12358271
捐赠科研通 3665475
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2020103
邀请新用户注册赠送积分活动 1054441
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 942019