Mechanism of high-concentration electrolyte inhibiting the destructive effect of Mn(II) on the performance of lithium-ion batteries

电解质 电化学 锂(药物) 溶剂化 阳极 溶解 离子 电池(电) 介电谱 化学 材料科学 密度泛函理论 化学工程 溶剂化壳 无机化学 计算化学 电极 医学 物理化学 有机化学 热力学 物理 工程类 功率(物理) 内分泌学
作者
Xiaoling Cui,Jinlong Sun,Dongni Zhao,Jingjing Zhang,Jie Wang,Hong Dong,Peng Wang,Junwei Zhang,Shumin Wu,Linhu Song,Ningshuang Zhang,Chunlei Li,Shiyou Li
出处
期刊:Journal of Energy Chemistry [Elsevier BV]
卷期号:78: 381-392 被引量:38
标识
DOI:10.1016/j.jechem.2022.12.008
摘要

By optimizing electrolyte formulation to inhibit the deposition of transition metal ions (TMIs) on the surface of the graphite anode is an effective way to improve the electrochemical performance of lithium-ion batteries. At present, it is generally believed the formation of an effective interfacial film on the surface of the anode electrode is the leading factor in reducing the dissolution of TMIs and prevent TMIs from being embedded in the electrode. It ignores the influence of the solvation structures in the electrolyte system with different composition, and is not conducive to the design of the electrolyte formulation from the perspective of changing the concentration and the preferred solvent to inhibit the degradation of battery performance caused by TMIs deposition. In this work, by analyzing the special solvation structures of the high-concentration electrolyte, we study the main reason why high-concentration electrolyte inhibits the destructive effect of Mn (II) on the electrochemical performance of LIBs. By combining the potential-resolved in-situ electrochemical impedance spectroscopy technology (PRIs-EIS) and density functional theory (DFT) calculation, we find that Mn (II) mainly exists in the form of contact ions pairs (CIPs) and aggregates (AGGs) in high-concentration electrolyte. These solvation structures can reduce the destructive effect of Mn (II) on battery performance from two aspects: on the one hand, it can rise the lowest unoccupied orbital (LUMO) value of the solvation structures of Mn (II), thereby reducing the chance of its reduction; on the other hand, the decrease of Mn2+ ions reduction can reduce the deposition of metallic manganese in the solid electrolyte interphase (SEI), thereby avoiding the continuous growth of the SEI. This study can be provided inspiration for the design of electrolytes to inhibit the destructive effect of TMIs on LIBs.
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
Molaison完成签到,获得积分10
刚刚
zhao发布了新的文献求助30
刚刚
HThree完成签到 ,获得积分10
1秒前
小路发布了新的文献求助10
1秒前
jackmilton完成签到,获得积分10
2秒前
超级的金毛完成签到,获得积分10
2秒前
szh发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
棍棍来也完成签到,获得积分10
5秒前
龙溪完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
9秒前
干净的琦发布了新的文献求助10
9秒前
研友_ZGD9o8发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
画寻游完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
小立发布了新的文献求助10
11秒前
杜杜完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
林早上完成签到,获得积分10
13秒前
syyy完成签到,获得积分10
13秒前
CodeCraft应助szh采纳,获得10
13秒前
Xue完成签到,获得积分10
14秒前
开心的访卉举报缓慢的箴求助涉嫌违规
14秒前
火星发布了新的文献求助10
14秒前
可宝想当富婆完成签到 ,获得积分10
14秒前
waaa发布了新的文献求助10
15秒前
杜杜发布了新的文献求助10
15秒前
bkagyin应助163采纳,获得10
16秒前
搜集达人应助如风随水采纳,获得10
16秒前
越幸运完成签到 ,获得积分10
19秒前
土豆完成签到,获得积分10
20秒前
makaka关注了科研通微信公众号
21秒前
临时演员完成签到,获得积分10
22秒前
jorian完成签到,获得积分10
22秒前
hZC完成签到,获得积分20
22秒前
24秒前
24秒前
ming2026应助六一采纳,获得10
24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
Markov Chain Monte Carlo 5000
Weaponeering: An Introduction Fourth Edition, Volume 1 1000
Advanced Weaponeering Fourth Edition, Volume 2 1000
Evidence Summary. Injection (subcutaneous):op- timal administration 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7491333
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9083196
关于积分的说明 19370951
捐赠科研通 7104027
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3249239
关于科研通互助平台的介绍 2418835
邀请新用户注册赠送积分活动 2234700