Reduction‐Tolerance Electrolyte Design for High‐Energy Lithium Batteries

电解质 还原(数学) 锂(药物) 金属锂 材料科学 无机化学 化学 医学 电极 几何学 数学 内分泌学 物理化学
作者
Chuangchao Sun,Ruhong Li,Suting Weng,Chunnan Zhu,Long Chen,Sen Jiang,Long Li,Xuezhang Xiao,Chengwu Liu,Lixin Chen,Tao Deng,Xuefeng Wang,Xiulin Fan
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:63 (19): e202400761-e202400761 被引量:24
标识
DOI:10.1002/anie.202400761
摘要

Abstract Lithium batteries employing Li or silicon (Si) anodes hold promise for the next‐generation energy storage systems. However, their cycling behavior encounters rapid capacity degradation due to the vulnerability of solid electrolyte interphases (SEIs). Though anion‐derived SEIs mitigate this degradation, the unavoidable reduction of solvents introduces heterogeneity to SEIs, leading to fractures during cycling. Here, we elucidate how the reductive stability of solvents, dominated by the electrophilicity (EPT) and coordination ability (CDA), delineates the SEI formed on Li or Si anodes. Solvents exhibiting lower EPT and CDA demonstrate enhanced tolerance to reduction, resulting in inorganic‐rich SEIs with homogeneity. Guided by these criteria, we synthesized three promising solvents tailored for Li or Si anodes. The decomposition of these solvents is dictated by their EPTs under similar solvation structures, imparting distinct characteristics to SEIs and impacting battery performance. The optimized electrolyte, 1 M lithium bis(fluorosulfonyl)imide (LiFSI) in N‐Pyrrolidine‐trifluoromethanesulfonamide (TFSPY), achieves 600 cycles of Si anodes with a capacity retention of 81 % (1910 mAh g −1 ). In anode‐free Cu||LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 (NCM523) pouch cells, this electrolyte sustains over 100 cycles with an 82 % capacity retention. These findings illustrate that reducing solvent decomposition benefits SEI formation, offering valuable insights for the designing electrolytes in high‐energy lithium 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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
刚刚
grzzz发布了新的文献求助10
刚刚
量子星尘发布了新的文献求助10
刚刚
CodeCraft应助罗擎采纳,获得10
刚刚
浮游应助jojojojojo采纳,获得10
1秒前
1秒前
平常访旋完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
雷马完成签到,获得积分10
2秒前
Richard发布了新的文献求助10
2秒前
sw123完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
花生糕发布了新的文献求助10
2秒前
就这样完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
4秒前
蓝蓝蓝发布了新的文献求助10
4秒前
leclare发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
朝朝发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
打打应助这波你的吗采纳,获得10
5秒前
6秒前
MingQue发布了新的文献求助10
6秒前
wxtlzzdp发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
呆呆发布了新的文献求助20
7秒前
8秒前
灵巧汉堡完成签到 ,获得积分10
9秒前
科研通AI2S应助相因采纳,获得10
10秒前
10秒前
舒克大王发布了新的文献求助10
11秒前
bkagyin应助等待靖儿采纳,获得10
12秒前
点点发布了新的文献求助10
12秒前
syjssxwz发布了新的文献求助10
12秒前
罗擎发布了新的文献求助10
13秒前
嗯嗯发布了新的文献求助10
13秒前
14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
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1001
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 1000
Active-site design in Cu-SSZ-13 curbs toxic hydrogen cyanide emissions 500
On the application of advanced modeling tools to the SLB analysis in NuScale. Part I: TRACE/PARCS, TRACE/PANTHER and ATHLET/DYN3D 500
L-Arginine Encapsulated Mesoporous MCM-41 Nanoparticles: A Study on In Vitro Release as Well as Kinetics 500
Virus-like particles empower RNAi for effective control of a Coleopteran pest 400
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 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5462695
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4567400
关于积分的说明 14310270
捐赠科研通 4493273
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2461536
邀请新用户注册赠送积分活动 1450570
关于科研通互助平台的介绍 1425885