High-concentration LiPF6/sulfone electrolytes: structure, transport properties, and battery application

环丁砜 电解质 化学 电池(电) 三元运算 锂(药物) 无机化学 有机化学 物理化学 溶剂 热力学 功率(物理) 程序设计语言 电极 内分泌学 物理 医学 计算机科学
作者
Yosuke Ugata,Yichuan Chen,Shuhei Miyazaki,Shohei Sasagawa,Kazuhide Ueno,Masayoshi Watanabe,Kaoru Dokko
出处
期刊:Physical Chemistry Chemical Physics [The Royal Society of Chemistry]
卷期号:25 (43): 29566-29575 被引量:8
标识
DOI:10.1039/d3cp04561g
摘要

Non-flammable and oxidatively stable sulfones are promising electrolyte solvents for thermally stable high-voltage Li batteries. In addition, sulfolane-based high-concentration electrolytes (HCEs) show high Li+ ion transference numbers. However, LiPF6 has not yet been investigated as the main salt in sulfone-based HCEs for Li batteries. In this study, we investigated the phase behaviors, solvate structures, and transport properties of binary and ternary mixtures of LiPF6 and the following sulfone solvents: sulfolane (SL), dimethyl sulfone (DMS), ethyl methyl sulfone (EMS), and 3-methyl sulfolane (MSL). The stable crystalline solvates Li(SL)4PF6 and Li(DMS)2.5PF6 with high melting points were formed in the LiPF6/SL and LiPF6/DMS mixtures, respectively. In contrast, LiPF6/EMS, LiPF6/MSL, and LiPF6/SL/another sulfone mixtures remained liquids over a wide temperature range. Raman spectroscopy revealed that SL and another sulfone are competitively coordinated to Li+ ions to dissociate LiPF6 in the ternary mixtures. Although the ionic conductivity decreased with increasing LiPF6 concentration due to an increase in viscosity, Li+ ions diffused faster than PF6-via exchanging ligands in the HCE [LiPF6]/[SL]/[DMS] = 1/2/2, resulting in a higher Li ion transference number than that in conventional Li battery electrolytes.
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
可乐发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
知予发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
4秒前
4秒前
5秒前
5秒前
PigaChu发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
6秒前
7秒前
8秒前
酷波er应助jun采纳,获得10
8秒前
10秒前
深情安青应助沉静从阳采纳,获得10
11秒前
俊逸的大娘完成签到,获得积分10
11秒前
空空伊发布了新的文献求助10
12秒前
1111发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
12秒前
13秒前
Zack发布了新的文献求助10
14秒前
梅梅发布了新的文献求助10
14秒前
Lucas应助LHW采纳,获得10
15秒前
xxf完成签到,获得积分10
15秒前
开朗穆完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
谢霆锋发布了新的文献求助10
16秒前
AZMARS完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
17秒前
WL6发布了新的文献求助10
17秒前
爆米花应助研友_Z6W1b8采纳,获得200
17秒前
方时发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
大力翠丝发布了新的文献求助10
19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
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 2000
The Social Psychology of Citizenship 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 510
Discrete-Time Signals and Systems 510
Brittle Fracture in Welded Ships 500
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5924590
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 6939930
关于积分的说明 15824689
捐赠科研通 5052340
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2718120
邀请新用户注册赠送积分活动 1673222
关于科研通互助平台的介绍 1608085