Less is More: Trace Amount of a Cyclic Sulfate Electrolyte Additive Enable Ultra-Stable Graphite Anode for High-Performance Potassium-Ion Batteries

电解质 阳极 材料科学 石墨 无机化学 化学工程 电池(电) 电极 化学 冶金 复合材料 物理化学 功率(物理) 工程类 物理 量子力学
作者
Minghan Zhou,Fan Yang,Yang Gao,Zhaohui Ma,Zhaoen Liu,Wenxiang Wang,Hussein A. Younus,Zhengjian Chen,Xiwen Wang,Shiguo Zhang
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:14 (39): 44429-44438 被引量:5
标识
DOI:10.1021/acsami.2c12704
摘要

Graphite can be successfully used as an anode for potassium-ion batteries (PIBs), while its conversion to KC8 leads to huge volume expansion, destruction of solid electrolyte interphase (SEI), and thus poor cycling stability. Incorporating additives into electrolytes is an economical and effective way to construct robust SEI for high-performance PIBs. Herein, we developed a series of sulfur-containing additives for PIB graphite anodes, and the impacts of their molecular structure and contents on the SEI are also systematically investigated. Compared with butylene sulfites and 1,3-propane sultone, the 1,3,2-dioxathiolane 2,2-dioxide (DTD) additive endows the graphite electrode (GE) with a higher reversible capacity, and better cycling stability in both the dilute potassium bis(fluorosulfonyl)imide (KFSI)- and potassium hexafluorophosphate (KPF6)-based carbonate electrolyte, as a result of a thinner and sulfate-enriched SEI. Moreover, the addition of a trace amount (0.2 wt %) DTD to the electrolyte can effectively protect the GE running over 800 cycles at 1 C. Excessive additives in the electrolyte will induce continuous SEI growth and render a rapid capacity fading of the GE. This strategy using the electrolyte additive paves the way for the design of novel PIB electrolytes and thus provides a great opportunity for commercial PIBs.
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
顽固分子完成签到 ,获得积分10
1秒前
3秒前
飘逸的威完成签到,获得积分10
4秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得20
6秒前
非对称转录完成签到,获得积分10
7秒前
LeBron完成签到,获得积分10
8秒前
叮叮车完成签到 ,获得积分10
8秒前
飘逸的威发布了新的文献求助30
9秒前
NULI完成签到 ,获得积分10
14秒前
2012csc完成签到 ,获得积分0
21秒前
小高同学完成签到,获得积分10
24秒前
SAINT完成签到 ,获得积分10
25秒前
漂亮夏兰完成签到 ,获得积分10
25秒前
忧伤的步美完成签到,获得积分10
26秒前
上下完成签到 ,获得积分10
28秒前
ELend完成签到,获得积分10
35秒前
Orange应助健忘的靖柏采纳,获得10
39秒前
甘乐完成签到,获得积分10
1分钟前
FODCOC完成签到,获得积分10
1分钟前
01259完成签到 ,获得积分10
1分钟前
含蓄的明雪完成签到,获得积分10
1分钟前
温如军完成签到 ,获得积分10
1分钟前
futianyu完成签到 ,获得积分10
1分钟前
隐形曼青应助chen采纳,获得20
1分钟前
zhangjianzeng完成签到 ,获得积分10
1分钟前
guoxihan完成签到,获得积分10
1分钟前
高高的巨人完成签到 ,获得积分10
1分钟前
qiuhx1053完成签到 ,获得积分10
1分钟前
dhdhg完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Wang完成签到 ,获得积分10
1分钟前
柏忆南完成签到 ,获得积分10
1分钟前
无敌大忽悠完成签到 ,获得积分10
1分钟前
美丽的楼房完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
山雀完成签到,获得积分10
1分钟前
叮叮当当完成签到,获得积分10
1分钟前
淡然的芷荷完成签到 ,获得积分10
1分钟前
郝老头完成签到,获得积分0
1分钟前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
Rechtsphilosophie 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
Defense against predation 800
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
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 3137039
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2788032
关于积分的说明 7784295
捐赠科研通 2444102
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1299724
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 625536
版权声明 601010