1,3,2-Dioxathiolane 2,2-Dioxide as a Bifunctional Electrolyte Additive to Enhance the Stability of Lithium Metal Anodes

电解质 法拉第效率 锂(药物) 阳极 电化学 双功能 化学工程 无机化学 化学 材料科学 电池(电) 金属 电极 物理化学 有机化学 物理 工程类 医学 内分泌学 催化作用 功率(物理) 量子力学
作者
Yixin Huang,Yuxiang Xie,Miaolan Sun,Hui Chen,Peng Dai,Shi-Shi Liu,Chuying Ouyang,Chengyong Liu,Bo-Bing Hu,Shang-Ju Liao,Ling Huang,Shi‐Gang Sun
出处
期刊:ACS Sustainable Chemistry & Engineering [American Chemical Society]
卷期号:11 (9): 3760-3768 被引量:23
标识
DOI:10.1021/acssuschemeng.2c06824
摘要

Rechargeable Li-metal batteries (LMBs) are regarded as the future generation of prospective high-energy rechargeable battery systems. However, the strong reactivity of the Li metal is highly likely to cause side reactions with electrolytes, resulting in low coulombic efficiency (CE), and Li dendrite growth is the culprit of safety concerns. In this work, we report on a new approach utilizing 1,3,2-dioxathiolane 2,2-dioxide (DTD) additives in electrolytes to enhance the performance of LMBs. The mechanisms of the DTD molecule were investigated in detail using mass spectral titration, molecular dynamics simulations, and in situ optical microscopy. In general, the DTD molecule not only changes the Li-ion solvation structure but also optimizes the SEI component, which decreases the energy barrier for Li deposition and reduces the generation of "dead Li". As a result, the deposition morphology of Li was totally changed, and the growth of Li dendrites was effectively suppressed. Electrochemical tests showed that the average CE of the Li||Cu half-cells was improved from 71.0% for 60 cycles to 95.8% for 275 cycles after the introduction of 5.0 wt % DTD in the carbonate electrolyte. Moreover, the Li||Li symmetric cell and the Li||NCM811 full cell exhibited significantly enhanced cycling stability.
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
NNUsusan完成签到,获得积分10
1秒前
PB完成签到,获得积分10
1秒前
吕圆圆圆啊完成签到,获得积分10
1秒前
BEIBEI完成签到,获得积分10
1秒前
莫等闲完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
aki空中飞跃完成签到,获得积分10
3秒前
zyw完成签到 ,获得积分10
3秒前
Aaron完成签到,获得积分10
4秒前
邵初蓝完成签到,获得积分10
4秒前
小C完成签到,获得积分10
4秒前
猪头完成签到,获得积分10
4秒前
zhuwjun完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
南枳完成签到 ,获得积分10
5秒前
Gzh_NJ完成签到,获得积分10
5秒前
妍宝贝完成签到 ,获得积分10
5秒前
998685完成签到,获得积分20
7秒前
小糊涂神发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
9秒前
尊敬亦寒完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
坦率问枫完成签到,获得积分10
10秒前
乌鸦坐飞机应助公西翠萱采纳,获得30
10秒前
123完成签到 ,获得积分10
10秒前
784273145完成签到,获得积分10
10秒前
英俊的铭应助小影采纳,获得10
11秒前
刘雨森完成签到 ,获得积分10
11秒前
johnny完成签到,获得积分10
11秒前
超帅孱应助Biogene采纳,获得10
11秒前
超帅孱应助Biogene采纳,获得10
11秒前
cz应助Biogene采纳,获得10
11秒前
科研通AI6.2应助Biogene采纳,获得10
11秒前
cz应助Biogene采纳,获得10
12秒前
东方诩完成签到,获得积分10
12秒前
jiangjiang完成签到,获得积分10
12秒前
搬砖的化学男完成签到 ,获得积分0
13秒前
General完成签到 ,获得积分10
13秒前
13秒前
高分求助中
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 5000
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Propeller Design 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
First commercial application of ELCRES™ HTV150A film in Nichicon capacitors for AC-DC inverters: SABIC at PCIM Europe 1000
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 纳米技术 化学工程 生物化学 物理 计算机科学 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 细胞生物学 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6005082
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7527720
关于积分的说明 16112623
捐赠科研通 5150651
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2759807
邀请新用户注册赠送积分活动 1736960
关于科研通互助平台的介绍 1632161