Mechanistic insights into the processes of the initial stage of electrolyte degradation in lithium metal batteries

金属锂 二甲氧基乙烷 电解质 降级(电信) 锂(药物) 分解 溶剂化 阳极 化学 无机化学 材料科学 化学工程 离子 计算机科学 电极 工程类 有机化学 物理化学 医学 电信 内分泌学
作者
Yao Wang,Juncheng Wang,Jianwei Nai,Jianmin Luo,Xinyong Tao,Yujing Liu
出处
期刊:Chinese Chemical Letters [Elsevier]
卷期号:35 (3): 108510-108510 被引量:2
标识
DOI:10.1016/j.cclet.2023.108510
摘要

The lithium (Li) metal batteries (LMBs) are considered one of the most promising next-generation batteries due to its extremely high theoretical specific capacity. However, there are a couple of issues, e.g., the serious side reactions that occurred at the solid-liquid interface between the electrolyte and Li metal anode, hindering the broad commercialization of LMBs. Thus, a comprehensive understanding of the mechanisms underlying the decomposition of electrolytes is crucial to the design of LMBs. Herein, we utilize density functional theory simulations to explore the decomposition mechanism of electrolytes. The most commonly used ether electrolyte solvents, i.e., 1,2-dimethoxyethane (DME) and 1,3-dioxalane (DOL), based on suitable lithium salts, namely bis(trifluoromethanesulfonyl)imide (LiTFSI), are chosen to model the actual situations. We explicitly demonstrate that an electron-rich environment near the interface accelerates the decomposition of electrolytes. For ether electrolytes, we show that the LiTFSI degradation path is depending on the ratio of DOL to DME. In addition, the solvation structures of lithium-ion undergo a series of transformations upon electrolyte degradation, becoming thermodynamically more favorable and having a higher reduction potential in an electron-rich environment. Our finding provides new insights into the decomposition mechanisms of electrolytes and paves the way for the rational design of high-performance LMBs.

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
星辰不坠落完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
爱听歌绿竹完成签到 ,获得积分10
刚刚
收醉人完成签到,获得积分10
1秒前
陈秀娟发布了新的文献求助10
1秒前
Alisha发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
受伤幻桃发布了新的文献求助10
1秒前
充电宝应助不如看海采纳,获得10
2秒前
2秒前
Sun发布了新的文献求助10
3秒前
田様应助haccket采纳,获得10
3秒前
Ava应助糟糕的苑睐采纳,获得10
3秒前
威武的灵槐完成签到,获得积分10
3秒前
科研通AI6应助小七采纳,获得10
3秒前
喜欢猫发布了新的文献求助10
3秒前
Innis发布了新的文献求助10
3秒前
碧蓝的灵安完成签到,获得积分10
3秒前
科研通AI2S应助李梦想采纳,获得10
4秒前
dm11发布了新的文献求助10
4秒前
星辰大海应助Costing采纳,获得10
4秒前
apex发布了新的文献求助20
5秒前
haby完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
zctf1000发布了新的文献求助10
6秒前
上官若男应助段辉采纳,获得10
6秒前
大模型应助小七采纳,获得10
6秒前
傲天完成签到,获得积分10
7秒前
薄荷奶绿发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
Akim应助滕茹嫣采纳,获得10
8秒前
Akim应助滕茹嫣采纳,获得10
8秒前
Akim应助滕茹嫣采纳,获得10
8秒前
Akim应助滕茹嫣采纳,获得10
8秒前
8秒前
hp给hp的求助进行了留言
9秒前
乐天林完成签到 ,获得积分10
9秒前
哈哈哈哈发布了新的文献求助10
10秒前
大模型应助杨希妍采纳,获得10
10秒前
高分求助中
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] | NHBS Field Guides & Natural History 1500
The Victim–Offender Overlap During the Global Pandemic: A Comparative Study Across Western and Non-Western Countries 1000
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
Brittle fracture in welded ships 1000
King Tyrant 680
Objective or objectionable? Ideological aspects of dictionaries 360
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5581881
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4666108
关于积分的说明 14760654
捐赠科研通 4608059
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2528490
邀请新用户注册赠送积分活动 1497800
关于科研通互助平台的介绍 1466628