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 遗传学 工程类 内分泌学 物理化学 功率(物理) 物理 量子力学 生物 医学
作者
Akila C. Thenuwara,Pralav P. Shetty,Neha Kondekar,Stephanie 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:199
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
mei完成签到,获得积分10
1秒前
一方完成签到 ,获得积分10
2秒前
今天学习了吗完成签到,获得积分10
2秒前
无眠宇宙完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
melonnale完成签到,获得积分10
4秒前
开始的开始完成签到,获得积分10
4秒前
香蕉觅云应助听话的天磊采纳,获得10
4秒前
5秒前
憨憨完成签到 ,获得积分10
7秒前
9秒前
川儿发布了新的文献求助10
9秒前
小二郎应助euphoria采纳,获得10
10秒前
个性的紫菜应助开开SWAG采纳,获得20
11秒前
九九九发布了新的文献求助10
12秒前
一方发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
cccc完成签到 ,获得积分10
12秒前
14秒前
小沈完成签到,获得积分10
15秒前
所所应助嘟噜采纳,获得10
15秒前
啦啦啦完成签到,获得积分10
15秒前
可靠的冰烟完成签到,获得积分10
15秒前
anthea完成签到 ,获得积分10
16秒前
利好发布了新的文献求助10
16秒前
pursue发布了新的文献求助10
16秒前
towerman完成签到,获得积分10
16秒前
英俊的铭应助yyyyyy采纳,获得10
17秒前
科研通AI2S应助一休采纳,获得10
18秒前
Echo1128完成签到,获得积分10
18秒前
五十一完成签到 ,获得积分10
18秒前
18秒前
19秒前
19秒前
就是电话发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
21秒前
无眠宇宙发布了新的文献求助10
22秒前
狗十七完成签到 ,获得积分10
22秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Foreign Policy of the French Second Empire: A Bibliography 500
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
Classics in Total Synthesis IV 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 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 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3145513
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2796938
关于积分的说明 7822093
捐赠科研通 2453230
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1305516
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 627512
版权声明 601464