Regulation of Interfacial Chemistry Enabling High‐Power Dual‐Ion Batteries at Low Temperatures

阴极 阳极 电化学 电解质 化学工程 多硫化物 离子 材料科学 石墨 动力学 电化学动力学 相间 纳米技术 化学 电极 复合材料 物理化学 有机化学 工程类 物理 量子力学 生物 遗传学
作者
Jihui Lang,Yuhan Liu,Qirong Liu,Juan Yang,Xinyu Yang,Yongbing Tang
出处
期刊:Small [Wiley]
标识
DOI:10.1002/smll.202401200
摘要

Abstract Interfacial chemistry plays a crucial role in determining the electrochemical properties of low‐temperature rechargeable batteries. Although existing interface engineering has significantly improved the capacity of rechargeable batteries operating at low temperatures, challenges such as sharp voltage drops and poor high‐rate discharge capabilities continue to limit their applications in extreme environments. In this study, an energy‐level‐adaptive design strategy for electrolytes to regulate interfacial chemistry in low‐temperature Li||graphite dual‐ion batteries (DIBs) is proposed. This strategy enables the construction of robust interphases with superior ion‐transfer kinetics. On the graphite cathode, the design endues the cathode interface with solvent/anion‐coupled interfacial chemistry, which yields an nitrogen/phosphor/sulfur/fluorin (N/P/S/F)‐containing organic‐rich interphase to boost anion‐transfer kinetics and maintains excellent interfacial stability. On the Li metal anode, the anion‐derived interfacial chemistry promotes the formation of an inorganic‐dominant LiF‐rich interphase, which effectively suppresses Li dendrite growth and improves the Li plating/stripping kinetics at low temperatures. Consequently, the DIBs can operate within a wide temperature range, spanning from −40 to 45 °C. At −40 °C, the DIB exhibits exceptional performance, delivering 97.4% of its room‐temperature capacity at 1 C and displaying an extraordinarily high‐rate discharge capability with 62.3% capacity retention at 10 C. This study demonstrates a feasible strategy for the development of high‐power and low‐temperature rechargeable 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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
研友_VZG7GZ应助顾家老攻采纳,获得10
2秒前
2秒前
甜甜的灵阳完成签到 ,获得积分10
2秒前
nancy发布了新的文献求助10
3秒前
今后应助henzhidequxian采纳,获得10
5秒前
5秒前
重要手机完成签到 ,获得积分10
7秒前
杨杨完成签到 ,获得积分10
7秒前
Owen应助无趣养乐多采纳,获得10
7秒前
xiaofei666发布了新的文献求助50
8秒前
zhuwenjian发布了新的文献求助10
9秒前
yanxun完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
Yang应助想喝酸奶采纳,获得10
12秒前
缥缈念云发布了新的文献求助10
12秒前
lili完成签到 ,获得积分10
12秒前
快乐眼神发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
CarlMKI发布了新的文献求助10
14秒前
科研通AI2S应助汪小白采纳,获得10
14秒前
英姑应助yanxun采纳,获得10
17秒前
19秒前
可爱的函函应助All采纳,获得10
22秒前
肖肖肖完成签到 ,获得积分10
22秒前
22秒前
23秒前
LL完成签到 ,获得积分10
23秒前
科目三应助sweet采纳,获得10
23秒前
奋斗康乃馨完成签到 ,获得积分10
25秒前
uniphoton完成签到,获得积分10
26秒前
26秒前
GdYOUNGRAY完成签到,获得积分10
26秒前
阿秋完成签到 ,获得积分10
26秒前
26秒前
飘落完成签到,获得积分20
27秒前
27秒前
27秒前
28秒前
千叶发布了新的文献求助10
28秒前
28秒前
高分求助中
Ore genesis in the Zambian Copperbelt with particular reference to the northern sector of the Chambishi basin 800
Becoming: An Introduction to Jung's Concept of Individuation 600
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 500
Sarcolestes leedsi Lydekker, an ankylosaurian dinosaur from the Middle Jurassic of England 450
Die Gottesanbeterin: Mantis religiosa: 656 400
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 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3166369
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2817867
关于积分的说明 7917864
捐赠科研通 2477345
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1319548
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 632521
版权声明 602415