Microscopic Formation Mechanism of Solid Electrolyte Interphase Film in Lithium-Ion Batteries with Highly Concentrated Electrolyte

电解质 相间 锂(药物) 阳极 化学工程 乙腈 钝化 材料科学 盐(化学) 溶剂 离子 化学 电极 纳米技术 图层(电子) 物理化学 色谱法 有机化学 工程类 内分泌学 生物 医学 遗传学
作者
Norio Takenaka,Takuya Fujie,Amine Bouibes,Yuki Yamada,Atsuo Yamada,Masataka Nagaoka
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry C [American Chemical Society]
卷期号:122 (5): 2564-2571 被引量:49
标识
DOI:10.1021/acs.jpcc.7b11650
摘要

The performance of lithium-ion batteries (LIB) with liquid electrolytes is strongly dependent on a stable solid electrolyte interphase (SEI) film formation on the anode surface. According to recent experiment studies, the use of highly concentrated (HC) electrolyte can be quite useful to improve the battery performance, enhancing the SEI film formation. However, its molecular mechanism remains still unknown. To investigate such film formation mechanism, we performed the atomistic reaction simulations in acetonitrile (AN)-based electrolyte solutions using the Red Moon method (a hybrid Monte Carlo (MC)/molecular dynamics (MD) reaction method). The present simulations were able to successfully reproduce the experimental observations where the reaction products produced by the reduction of salts mainly form the SEI film in the HC electrolyte. Further, it was revealed that such stable SEI film can be formed in a stepwise fashion: (i) the diffusive transfer of reduction products, (ii) the Li salt-based passivation film formation, and (iii) the formation of the solvent-based film layer. This new microscopic insight should provide an important guiding principle in designing the most effective electrolytes to develop high-performance LIB with the HC electrolyte.

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
1秒前
舒心怜烟应助栗子采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
都好好的给都好好的的求助进行了留言
1秒前
2秒前
3秒前
木一发布了新的文献求助30
4秒前
4秒前
黄老牛完成签到,获得积分10
4秒前
6秒前
6秒前
cathy完成签到 ,获得积分10
6秒前
01259发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
Always发布了新的文献求助10
7秒前
拼搏梦寒发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
美丽的老头完成签到,获得积分10
9秒前
梁其杰完成签到,获得积分10
10秒前
gan发布了新的文献求助10
10秒前
YU完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
自卑的陀螺完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
烟花应助hk1900采纳,获得10
12秒前
ti完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
Erin完成签到,获得积分10
12秒前
yyyyyyy完成签到,获得积分10
12秒前
嫩嫩发布了新的文献求助10
13秒前
zjz发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
biosep完成签到,获得积分10
14秒前
aZZZ完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
te11mi发布了新的文献求助10
15秒前
哈哈镜阿姐完成签到,获得积分10
15秒前
cbb发布了新的文献求助10
16秒前
AR发布了新的文献求助10
16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
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6516840
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8309839
关于积分的说明 17763208
捐赠科研通 5619141
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2925625
邀请新用户注册赠送积分活动 1902592
关于科研通互助平台的介绍 1763704