Synergistic Inorganic–Organic Dual-Additive Electrolytes Enable Practical High-Voltage Lithium-Ion Batteries

阳极 材料科学 法拉第效率 电解质 锂(药物) 电极 电池(电) 化学工程 化学 量子力学 医学 物理 工程类 内分泌学 物理化学 功率(物理)
作者
Kaijia Duan,Jingrong Ning,Lai Zhou,Shiquan Wang,Qin Wang,Jianwen Liu,Zhanhu Guo
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:14 (8): 10447-10456 被引量:41
标识
DOI:10.1021/acsami.1c24808
摘要

Severe electrolyte decomposition under high voltage can easily lead to degradation of the performance of lithium-ion batteries, which has become a major obstacle to the practical application of high-energy-density batteries. To solve these problems, a dual-functional electrolyte additive comprising inorganic lithium difluorophosphate (LiDFP) and organic 1,3,6-hexanetrinitrile (HTN) was designed and employed to improve the performance of high-voltage Si@C/LiNi0.5Mn1.5O4 full batteries. LiDFP with a lower LUMO energy than the solvent in the electrolyte takes priority in reduction, facilitating the formation of a dense and stable film on the anode, effectively suppressing side reactions of the electrolyte and aiding tolerance to the volume expansion of the Si@C electrode. Additionally, the lower HOMO energy of HTN can improve the oxidation resistance of the electrolyte, with the C≡N functional group of HTN helping to remove the trace water and the byproduct HF from the electrolyte. The Si@C/LiNi0.5Mn1.5O4 full battery with 1 wt % LiDFP and 1 wt % HTN in 1.0 M LiPF6 traditional electrolyte delivers high capacity retention of 91.57% after 150 cycles at 0.2C, compared to 34.58% capacity retention without any additives. Moreover, the Coulombic efficiency of batteries with electrolyte additives can reach 99.75% on average, compared to their counterparts at ∼96.54%. The synergistic effect of LiDFP and HTN provides a promising strategy for enhancing the performance of high-voltage batteries for practical industrialization.
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
zink发布了新的文献求助30
1秒前
炙热苠完成签到 ,获得积分10
1秒前
纯真抽屉完成签到,获得积分10
1秒前
年轻新儿完成签到,获得积分10
1秒前
mashu发布了新的文献求助10
1秒前
小马过河发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
HR112应助nobody采纳,获得10
2秒前
万能图书馆应助人间枝头采纳,获得10
2秒前
2秒前
袁向薇发布了新的文献求助10
3秒前
坦率黑米发布了新的文献求助10
3秒前
aylwtt发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
hotzera发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
翻斗花园胡图图完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
www发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
坦率黑米完成签到,获得积分10
7秒前
桃桃桃酱完成签到,获得积分10
8秒前
袁向薇完成签到,获得积分10
8秒前
困困咪发布了新的文献求助30
10秒前
10秒前
dfsdgyu发布了新的文献求助10
11秒前
微信发布了新的文献求助10
11秒前
遇上就这样吧应助Xiaohu采纳,获得50
11秒前
桃桃桃酱发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
13秒前
吉吉完成签到,获得积分10
13秒前
内永绘里完成签到,获得积分20
14秒前
wanci应助狂野碧琴采纳,获得10
16秒前
吉吉发布了新的文献求助10
16秒前
高分求助中
All the Birds of the World 4000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 3000
Animal Physiology 2000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Machine Learning Methods in Geoscience 1000
Resilience of a Nation: A History of the Military in Rwanda 888
Crystal Nonlinear Optics: with SNLO examples (Second Edition) 500
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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3731856
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3276232
关于积分的说明 9995832
捐赠科研通 2991724
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1641734
邀请新用户注册赠送积分活动 779986
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 748596