Monofluorinated Ether Electrolyte with Acetal Backbone for High-Performance Lithium Metal Batteries

电解质 法拉第效率 锂(药物) 阳极 乙醚 化学 二甲醚 无机化学 材料科学 金属 缩醛 化学工程 电极 有机化学 甲醇 物理化学 内分泌学 工程类 医学
作者
Elizabeth Zhang,Yuelang Chen,Zhiao Yu,Yi Cui,Zhenan Bao
出处
期刊:Cornell University - arXiv 被引量:2
标识
DOI:10.48550/arxiv.2305.19580
摘要

High degree of fluorination for ether electrolytes has resulted in improved cycling stability of lithium metal batteries (LMBs) due to stable SEI formation and good oxidative stability. However, the sluggish ion transport and environmental concerns of high fluorination degree drives the need to develop less fluorinated structures. Here, we introduce bis(2-fluoroethoxy)methane (F2DEM) which features monofluorination of the acetal backbone. High coulombic efficiency (CE) and stable long-term cycling in Li||Cu half cells can be achieved with F2DEM even under fast Li metal plating conditions. The performance of F2DEM is further compared with diethoxymethane (DEM) and 2-[2-(2,2-Difluoroethoxy)ethoxy]-1,1,1-Trifluoroethane (F5DEE). The structural similarity of DEM allows us to better probe the effects of monofluorination, while F5DEE is chosen as the one of the best performing LMB electrolytes for reference. The monofluorine substitution provides improved oxidation stability compared to non-fluorinated DEM, as demonstrated in the linear sweep voltammetry (LSV) and voltage holding experiments in Li||Pt and Li||Al cells. Higher ionic conductivity compared to F5DEE is also observed due to the decreased degree of fluorination. Furthermore, 1.75 M lithium bis(fluorosulfonyl)imide (LiFSI) / F2DEM displays significantly lower overpotential compared with the two reference electrolytes, which improves energy efficiency and enables its application in high-rate conditions. Comparative studies of F2DEM with DEM and F5DEE in anode-free (LiFePO4) LFP pouch cells and high-loading LFP coin cells with 20 {\mu}m excess Li further show improved capacity retention of F2DEM electrolyte.

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
光亮千易完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
阿氏之光完成签到,获得积分10
2秒前
maomao完成签到 ,获得积分10
2秒前
小心薛了你完成签到,获得积分10
2秒前
6秒前
sun完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
wheat完成签到,获得积分10
10秒前
雪飞杨完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
yanjiuhuzu完成签到,获得积分10
11秒前
LIU完成签到,获得积分10
12秒前
xieyy6完成签到 ,获得积分10
14秒前
自由的雅容完成签到,获得积分10
15秒前
壮观的晓瑶完成签到 ,获得积分10
15秒前
活泼蜡烛完成签到,获得积分10
19秒前
动听的囧完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
温暖的问候完成签到,获得积分10
21秒前
菠萝水手完成签到,获得积分10
24秒前
XUEWENQIN关注了科研通微信公众号
25秒前
收集快乐完成签到 ,获得积分10
25秒前
caca完成签到 ,获得积分10
25秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
25秒前
bkagyin应助酷炫的灵阳采纳,获得10
26秒前
务实的绝悟完成签到,获得积分10
28秒前
林早上完成签到,获得积分10
28秒前
郭浩峰完成签到,获得积分10
28秒前
Lotus完成签到,获得积分10
29秒前
li完成签到,获得积分10
30秒前
倩倩完成签到 ,获得积分10
33秒前
weerfi完成签到,获得积分10
34秒前
34秒前
科研通AI2S应助梦梦梦采纳,获得10
34秒前
丘比特应助Red-Rain采纳,获得10
35秒前
科研通AI6应助jhonnyhuang采纳,获得10
36秒前
没有花活儿完成签到,获得积分10
36秒前
刘一完成签到 ,获得积分10
37秒前
世洁完成签到,获得积分10
37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
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1581
以液相層析串聯質譜法分析糖漿產品中活性雙羰基化合物 / 吳瑋元[撰] = Analysis of reactive dicarbonyl species in syrup products by LC-MS/MS / Wei-Yuan Wu 1000
Biology of the Reptilia. Volume 21. Morphology I. The Skull and Appendicular Locomotor Apparatus of Lepidosauria 600
The Scope of Slavic Aspect 600
Foregrounding Marking Shift in Sundanese Written Narrative Segments 600
Rousseau, le chemin de ronde 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 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5539314
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4626076
关于积分的说明 14597627
捐赠科研通 4566895
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2503687
邀请新用户注册赠送积分活动 1481599
关于科研通互助平台的介绍 1453173