Efficient Low-Temperature Cycling of Lithium Metal Anodes by Tailoring the Solid-Electrolyte Interphase

法拉第效率 电解质 阳极 材料科学 电导率 相间 锂(药物) 电池(电) 扩散 化学工程 无机化学 电化学 化学 电极 热力学 物理 物理化学 遗传学 医学 内分泌学 生物 工程类 功率(物理) 量子力学
作者
Akila C. Thenuwara,Pralav P. Shetty,Neha Kondekar,Stephanie Elizabeth Sandoval,Kelsey A. Cavallaro,Richard May,Chi‐Ta Yang,Lauren E. Marbella,Yue Qi,Matthew T. McDowell
出处
期刊:ACS energy letters [American Chemical Society]
卷期号:5 (7): 2411-2420 被引量:213
标识
DOI:10.1021/acsenergylett.0c01209
摘要

Operation of Li-ion batteries below −20 °C is hindered by low electrolyte conductivity and sluggish solid-state diffusion in electrodes. Li metal anodes show promise for low-temperature operation, but few electrolyte compositions exhibit high conductivity at reduced temperature while also allowing Li electrodeposition/stripping with high Coulombic efficiency. Here, we show that the Coulombic efficiency of Li metal anodes can be substantially improved at low temperatures (−60 °C) by tailoring the solid-electrolyte interphase (SEI) structure through the use of two classes of electrolyte solvents: cyclic carbonates and ethers. Cryogenic transmission electron microscopy and other methods show that fluoroethylene carbonate (FEC) induces temperature-dependent changes in the chemistry and structure of the SEI to be abundant with LiF and Li2CO3, while 17O nuclear magnetic resonance and molecular dynamics calculations show that FEC affects the solvation behavior and SEI formation process in this new electrolyte system. Our results demonstrate the promise of rechargeable Li-metal batteries to enable energy storage over a broad temperature range.
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
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
刚刚
俊秀的思山完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
2秒前
2秒前
九川完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
ELITOmiko发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
西红柿完成签到,获得积分10
4秒前
Tang完成签到 ,获得积分10
4秒前
沉积岩完成签到,获得积分10
4秒前
虚幻的香彤完成签到,获得积分10
4秒前
乐乐应助宝宝哎呀哦采纳,获得10
4秒前
4秒前
5秒前
白日焰火完成签到 ,获得积分10
5秒前
机灵一兰完成签到,获得积分10
5秒前
bella完成签到,获得积分10
5秒前
神经娃发布了新的文献求助10
6秒前
阿柒发布了新的文献求助10
6秒前
YANGMJ发布了新的文献求助10
6秒前
慈祥的煎蛋完成签到,获得积分10
7秒前
www完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
戴好头盔搞科研完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
幽凡发布了新的文献求助30
8秒前
开放芮发布了新的文献求助10
8秒前
祁风发布了新的文献求助10
9秒前
你怎么讨厌完成签到,获得积分10
10秒前
xr完成签到 ,获得积分10
10秒前
However完成签到,获得积分10
10秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
11秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
11秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
pluto应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
徐淮辽南地区新元古代叠层石及生物地层 500
Coking simulation aids on-stream time 450
康复物理因子治疗 400
北师大毕业论文 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 390
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
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 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 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4016195
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3556252
关于积分的说明 11320524
捐赠科研通 3289166
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1812411
邀请新用户注册赠送积分活动 887936
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 812058