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
lv完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
辞啦完成签到,获得积分10
3秒前
hannover96完成签到,获得积分10
4秒前
wm999完成签到,获得积分20
4秒前
sqf1209完成签到,获得积分10
4秒前
无痕梦完成签到 ,获得积分10
5秒前
时光完成签到,获得积分10
7秒前
暖洋洋发布了新的文献求助10
8秒前
cl发布了新的文献求助30
8秒前
11秒前
兖州牧完成签到 ,获得积分10
15秒前
柚子发布了新的文献求助10
18秒前
ambitiouslu发布了新的文献求助30
19秒前
阿龙完成签到,获得积分10
20秒前
明亮的代桃完成签到,获得积分10
22秒前
REBECCA发布了新的文献求助10
22秒前
在逃板砖完成签到 ,获得积分10
22秒前
pluto应助火星上凌雪采纳,获得10
23秒前
果果发布了新的文献求助30
23秒前
天外来物完成签到 ,获得积分10
24秒前
华天九四发布了新的文献求助20
28秒前
mingming完成签到,获得积分10
29秒前
汉堡包应助无辜乐安采纳,获得10
29秒前
32秒前
32秒前
32秒前
REBECCA完成签到,获得积分10
33秒前
33秒前
34秒前
英姑应助威武好吐司采纳,获得10
35秒前
35秒前
小福同学完成签到 ,获得积分10
36秒前
优雅的雁凡完成签到,获得积分10
37秒前
超级漫漫发布了新的文献求助10
38秒前
xu发布了新的文献求助10
38秒前
是康康呀发布了新的文献求助10
38秒前
顺利冬瓜发布了新的文献求助10
38秒前
小蘑菇应助玩命的白猫采纳,获得10
39秒前
炉管发布了新的文献求助10
41秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
Prescott's Microbiology: 2026 Release ISE 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 1000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
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 7189946
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8827349
关于积分的说明 18637060
捐赠科研通 6823556
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3174817
关于科研通互助平台的介绍 2325883
邀请新用户注册赠送积分活动 2149189