Fluorine-regulated cathode electrolyte interphase enables high-energy quasi-solid-state lithium metal batteries

电解质 碳酸乙烯酯 阴极 电化学 材料科学 化学工程 锂(药物) X射线光电子能谱 离子电导率 准固态 碳酸二甲酯 电化学窗口 快离子导体 拉曼光谱 无机化学 化学 电极 催化作用 有机化学 物理化学 色素敏化染料 物理 工程类 内分泌学 光学 医学
作者
Wangshu Hou,Yanfang Zhai,Zongyuan Chen,Chengyong Liu,Chuying Ouyang,Ning Hu,Xiao Liang,Peerasak Paoprasert,Shufeng Song
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:122 (4) 被引量:8
标识
DOI:10.1063/5.0134474
摘要

Lithium metal batteries (LMBs) enabled by quasi-solid electrolytes are under consideration for their prospect of reliable safety and high energy density. The limited oxidative stabilization and inferior chemical compatibility of quasi-solid electrolytes toward high-voltage cathodes are a long-standing challenge. Herein, we report that an additive level (0.05 M) of LiPF6 is introduced to a polymeric concentrated quasi-solid electrolyte (10 M LiFSI in poly-1,3-dioxolane [poly-DOL], ethylene carbonate [EC], and ethyl methyl carbonate [EMC]) to build in situ a fluorine-regulated cathode electrolyte interphase (CEI) on a highly catalytic LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 (NCM811) cathode. The CEI with a conformal thickness of ∼7 nm features a fluorine-rich outer layer and manipulative LiF/organofluorine species, which mitigates the detrimental side reactions between the quasi-solid electrolyte and NCM cathode and maintains the structure of cycled NCM, as demonstrated by the characterizations of SEM, TEM, XRD, Raman spectroscopy, AFM, EDS, and XPS. As a result, the LiPF6-contained polymeric concentrated quasi-solid electrolyte not only provides a superior ionic conductivity of 3.1 × 10−4 S cm−1 at 25 °C and a remarkable electrochemical stability window of 5.5 V vs Li/Li+, but also achieves an excellent capacity retention of 74% after 100 cycles for LiǁNCM811 quasi-solid-state LMB, bringing a quasi-solid electrolyte design strategy of engineered CEI chemistry for LMBs.
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
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
果果子发布了新的文献求助10
刚刚
liu完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
Akim应助又1采纳,获得10
1秒前
2秒前
Dennis_Ye完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
大模型应助听闻墨笙采纳,获得10
2秒前
3秒前
An发布了新的文献求助30
3秒前
泊远轩发布了新的文献求助60
3秒前
369ninja应助Hantheex采纳,获得10
4秒前
4秒前
7秒前
Ava应助大兵采纳,获得10
7秒前
wuzhi发布了新的文献求助10
8秒前
yjh123应助chenpan采纳,获得20
8秒前
Akim应助毅雅采纳,获得10
9秒前
9秒前
jonghuang发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
11秒前
无花果应助小陈买房采纳,获得10
13秒前
yee发布了新的文献求助10
14秒前
郭欣茹完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
15秒前
文静的芮完成签到,获得积分10
15秒前
小云朵飘啊飘完成签到,获得积分10
15秒前
wuzhi完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
鱿鱼完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
111111发布了新的文献求助20
19秒前
毅雅完成签到,获得积分10
20秒前
hotongue完成签到,获得积分10
20秒前
Cucumber完成签到,获得积分10
20秒前
CipherSage应助鱿鱼采纳,获得10
22秒前
毅雅发布了新的文献求助10
22秒前
23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
Geist der Kunst und Kultur 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Child and Adolescent Psychology 600
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
丝光沸石活性位点定向调控及其二甲醚羰基化性能研究 500
A Concise History of the World, 2nd Edition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7420292
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9023884
关于积分的说明 19222955
捐赠科研通 7050920
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3234969
关于科研通互助平台的介绍 2397942
邀请新用户注册赠送积分活动 2217133