Silyl-Functionalized Electrolyte Additives and Their Reactivity toward Lewis Bases in Li-Ion Cells

硅烷化 电解质 化学 反应性(心理学) 路易斯酸 溶解 重氮甲烷 锂(药物) 无机化学 磷酸三甲酯 氢氧化物 有机化学 磷酸盐 催化作用 电极 物理化学 医学 替代医学 病理 内分泌学
作者
Neeha Gogoi,Erik Bowall,Robin Lundström,Nataliia Mozhzhukhina,Guiomar Hernández,Peter Broqvist,Erik J. Berg
出处
期刊:Chemistry of Materials [American Chemical Society]
卷期号:34 (8): 3831-3838 被引量:13
标识
DOI:10.1021/acs.chemmater.2c00345
摘要

Silyl groups are included in a wide range of electrolyte additives to enhance the performance of state-of-the-art Li-ion batteries. A recognized representative thereof is tris-(trimethylsilyl)phosphate (TMSPa) which, along with the similarly structured phosphite, has been at the center of numerous electrolyte studies. Even though the silyl group has already been widely reported to be specifically reactive towards fluorides, herein, a reactivity towards several Lewis bases typically found in Li-ion cells is postulated and investigated with the aim to establish a more simplified and generally applicable reaction mechanism thereof. Both gaseous and electrolyte soluble reactants and products are monitored by combining nuclear magnetic resonance and injection cell-coupled mass spectrometry. Experimental observations are supported by computational models. The results clearly demonstrate that the silyl groups react with water, hydroxide, and methoxide and thereby detach in a stepwise fashion from the central phosphate in TMSPa. Intermolecular interaction between TMSPa and the reactants likely facilitates dissolution and lowers the free energy of reaction. Lewis bases are well known to trigger side reactions involving both the Li-ion electrode and electrolyte. By effectively scavenging these, the silyl group can be explained to lower cell impedance and prolong the lifetime of modern Li-ion batteries.

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
清秀的沉鱼完成签到 ,获得积分10
刚刚
SYSUer发布了新的文献求助10
刚刚
唉呦嘿完成签到,获得积分10
1秒前
Angela完成签到,获得积分10
1秒前
冷傲香寒完成签到,获得积分10
2秒前
深情安青应助doby采纳,获得10
2秒前
神勇幻枫完成签到,获得积分10
4秒前
可乐完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
洋芋完成签到,获得积分10
5秒前
鸡鱼蚝完成签到,获得积分10
6秒前
hyzhao应助狂野以松采纳,获得30
6秒前
yuliyixue完成签到,获得积分10
6秒前
川上富江完成签到 ,获得积分10
7秒前
fbwg完成签到,获得积分10
7秒前
weijie完成签到,获得积分10
7秒前
卷王完成签到,获得积分10
8秒前
侥幸完成签到,获得积分10
9秒前
意忆完成签到,获得积分10
9秒前
Auston_zhong应助林新杰采纳,获得10
10秒前
GUAN完成签到,获得积分10
10秒前
简单严青发布了新的文献求助20
11秒前
耍酷的翠曼完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
猴哥好样的完成签到,获得积分10
11秒前
zhouyu完成签到,获得积分10
12秒前
roger完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
gougou完成签到,获得积分10
13秒前
MADAO完成签到,获得积分10
14秒前
英勇的半兰完成签到,获得积分10
15秒前
迷路冰颜完成签到 ,获得积分10
15秒前
xzz完成签到,获得积分10
16秒前
Lim1819完成签到 ,获得积分10
17秒前
糖醋哈密瓜完成签到,获得积分10
18秒前
缓慢的初兰完成签到,获得积分10
19秒前
端庄断秋完成签到,获得积分10
19秒前
Li完成签到,获得积分10
20秒前
懵懂的初雪关注了科研通微信公众号
20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
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 2000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
晋绥日报合订本24册(影印本1986年)【1940年9月–1949年5月】 1000
Social Cognition: Understanding People and Events 1000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6034785
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7746941
关于积分的说明 16206795
捐赠科研通 5181148
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2772960
邀请新用户注册赠送积分活动 1756078
关于科研通互助平台的介绍 1640924