Regulating the Inner Helmholtz Plane for Stable Solid Electrolyte Interphase on Lithium Metal Anodes

电解质 化学 吸附 溶剂化 半电池 阳极 锂(药物) 法拉第效率 电极 化学工程 无机化学 离子 物理化学 有机化学 工作电极 内分泌学 工程类 医学
作者
Chong Yan,Haoran Li,Xiang Chen,Xue‐Qiang Zhang,Xin‐Bing Cheng,Rui Xu,Jia‐Qi Huang,Qiang Zhang
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:141 (23): 9422-9429 被引量:568
标识
DOI:10.1021/jacs.9b05029
摘要

The stability of a battery is strongly dependent on the feature of solid electrolyte interphase (SEI). The electrical double layer forms prior to the formation of SEI at the interface between the Li metal anode and the electrolyte. The fundamental understanding on the regulation of the SEI structure and stability on Li surface through the structure of the electrical double layer is highly necessary for safe batteries. Herein, the interfacial chemistry of the SEI is correlated with the initial Li surface adsorption electrical double layer at the nanoscale through theoretical and experimental analysis. Under the premise of the constant solvation sheath structure of Li+ in bulk electrolyte, a trace amount of lithium nitrate (LiNO3) and copper fluoride (CuF2) were employed in electrolytes to build robust electric double layer structures on a Li metal surface. The distinct results were achieved with the initial competitive adsorption of bis(fluorosulfonyl)imide ion (FSI-), fluoride ion (F-), and nitrate ion (NO3-) in the inner Helmholtz plane. As a result, Cu-NO3- complexes are preferentially adsorbed and reduced to form the SEI. The modified Li metal electrode can achieve an average Coulombic efficiency of 99.5% over 500 cycles, enabling a long lifespan and high capacity retention of practical rechargeable batteries. The as-proposed mechanism bridges the gap between Li+ solvation and the adsorption about the electrode interface formation in a working battery.
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
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
Rui发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
China发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
ryze完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
莉莉发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
3秒前
辣辣完成签到,获得积分10
3秒前
桐桐应助白华苍松采纳,获得10
3秒前
华仔应助啊嚯采纳,获得10
3秒前
yasan完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
Fsy完成签到,获得积分10
4秒前
万能图书馆应助China采纳,获得10
4秒前
杨欢完成签到,获得积分10
4秒前
Stanley发布了新的文献求助10
4秒前
哭泣爆米花完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
钰宁发布了新的文献求助10
5秒前
灵巧荆发布了新的文献求助10
5秒前
慕青应助juan采纳,获得10
6秒前
6秒前
白小白发布了新的文献求助10
6秒前
丘比特应助阳光莲小蓬采纳,获得10
6秒前
司徒迎曼发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
7秒前
liuliu发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
523发布了新的文献求助10
7秒前
popcorn完成签到,获得积分10
8秒前
C2完成签到,获得积分10
8秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Social media impact on athlete mental health: #RealityCheck 1020
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 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 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3527723
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3107826
关于积分的说明 9286663
捐赠科研通 2805577
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1539998
邀请新用户注册赠送积分活动 716878
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709762