Weakly Solvated and Interfacially Compatible Fluorinated Nitrile Based Electrolyte for High-Energy-Density Li/CFx Batteries

电解质 化学 阳极 溶剂化 阴极 二甲氧基乙烷 电流密度 化学工程 溶剂 物理化学 有机化学 电极 量子力学 物理 工程类
作者
Junjie Lu,Dan Peng,Yuan Yang,Wenjing Ni,Wanglei Chen,Yunpeng Fu,Jinglun Wang
出处
期刊:ACS Sustainable Chemistry & Engineering [American Chemical Society]
卷期号:12 (36): 13500-13510 被引量:4
标识
DOI:10.1021/acssuschemeng.4c03560
摘要

Lithium/fluorinated carbon (Li/CFx) batteries have attracted much attention due to the highest theoretical energy density (2180 Wh·kg–1) compared to other primary batteries, yet they still suffer from large polarization and slow kinetics at high current density. Herein, a fluorinated nitrile compound, 3-(2,2,3,3,3-pentafluoropropoxy) propanenitrile (F5EON), was first reported as an electrolyte cosolvent for Li/CFx batteries, offering advantages such as weak solvation and interfacial compatibility. With the optimized electrolyte of 1.0 M LiBF4 in F5EON/DME (1:1, by vol.), the Li/CFx batteries delivered a superior energy density of 1703 Wh·kg–1 at the current density of 1000 mA·g–1, while the baseline electrolyte of 1.0 M LiBF4 in PC/DME (1:1, by vol.) only provided 1348 Wh·kg–1. Through theoretical calculations and experimental analysis, it has been found that the fluorinated nitrile based electrolyte not only formed a weakly solvated structure via molecular interactions between F5EON and DME but also exhibited good compatibility with the Li metal anode and excellent wettability with the CFx cathode. Correspondingly, the results of accelerating the desolvation and diffusion kinetic process of Li+, reducing the charge-transfer resistance, and forming LiF with a smaller partical size are beneficial for the high-current-density performance of Li/CFx batteries. The fluorinated nitrile based electrolyte demonstrates considerable promise as a viable electrolyte system for high-energy-density Li/CFx 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
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
申卫双发布了新的文献求助10
刚刚
秦启玥给秦启玥的求助进行了留言
1秒前
1秒前
weiyu完成签到,获得积分20
1秒前
大个应助青开采纳,获得10
2秒前
小蘑菇应助CMUSK采纳,获得10
3秒前
苏晴发布了新的文献求助10
4秒前
见贤便思齐关注了科研通微信公众号
4秒前
羊羊羊发布了新的文献求助10
5秒前
完美夏天发布了新的文献求助10
5秒前
激动的项链完成签到,获得积分10
5秒前
致意完成签到,获得积分10
5秒前
Sugaryeah发布了新的文献求助10
6秒前
weiyu发布了新的文献求助10
6秒前
李健的小迷弟应助DZ采纳,获得10
7秒前
7秒前
杨艺璇关注了科研通微信公众号
8秒前
xiaoming发布了新的文献求助30
8秒前
生动明辉完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
踏实的求真完成签到,获得积分10
9秒前
FashionBoy应助小施采纳,获得10
9秒前
虚心伯云完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
11秒前
搜集达人应助可爱半山采纳,获得10
11秒前
12秒前
知悉发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
量子星尘发布了新的文献求助100
14秒前
完美夏天完成签到,获得积分10
14秒前
莲藕完成签到,获得积分10
14秒前
负责乐安发布了新的文献求助10
15秒前
啊哦发布了新的文献求助10
15秒前
cwcuik发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
16秒前
16秒前
16秒前
在水一方应助haaaz采纳,获得10
17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
解放军总医院眼科医学部病例精解 1000
温州医科大学附属眼视光医院斜弱视与双眼视病例精解 1000
Zur lokalen Geoidbestimmung aus terrestrischen Messungen vertikaler Schweregradienten 1000
translating meaning 500
Storie e culture della televisione 500
Selected research on camelid physiology and nutrition 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 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4895213
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4177215
关于积分的说明 12967074
捐赠科研通 3940292
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2161721
邀请新用户注册赠送积分活动 1180054
关于科研通互助平台的介绍 1085705