Moving beyond 99.9% Coulombic efficiency for lithium anodes in liquid electrolytes

法拉第效率 电解质 阳极 锂(药物) 电池(电) 高效能源利用 材料科学 电极 环境科学 计算机科学 纳米技术 化学 工程类 物理 热力学 医学 电气工程 内分泌学 物理化学 功率(物理)
作者
Gustavo M. Hobold,Jeffrey Lopez,Rui Guo,Nicolò Minafra,Abhik Banerjee,Ying Shirley Meng,Yang Shao‐Horn,Betar M. Gallant
出处
期刊:Nature Energy [Nature Portfolio]
卷期号:6 (10): 951-960 被引量:424
标识
DOI:10.1038/s41560-021-00910-w
摘要

As Li-ion battery costs decrease, energy density and thus driving range remains a roadblock for mass-market vehicle electrification. While Li-metal anodes help achieve Department of Energy targets of 500 Wh kg−1 (750 Wh l−1), Li Coulombic efficiencies fall below the 99.95+% required for 1,000+ cycles. Here we examine historical electrolyte developments underlying increased Coulombic efficiency and discuss emerging frameworks that support rational strategies to move beyond 99.9%. While multiple electrolytes reach 98–99% Coulombic efficiency over subsets of cycles, achieving >99.9% Coulombic efficiency consistently throughout cycling is an as yet unmet challenge. We analyse important interplays between electrolyte, solid electrolyte interphase composition, plating–stripping kinetics and Li morphology, many of which are only recently being quantified experimentally at the Li interface, and which collectively determine Coulombic efficiency. We also discuss forward-looking strategies that, if mastered, represent new opportunities to refine understanding and support new record values of Coulombic efficiency in the coming years. Irreversibility is one of the biggest obstacles in realizing practical Li-metal batteries. This Review surveys the trends in Coulombic efficiency (CE)—a reversibility indicator—reported for Li-metal batteries over the last five decades, abstracts key CE descriptors and analyses promising strategies to improve CE.
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
LinzhuKang发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
1秒前
1秒前
Rui完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
2秒前
浮游应助戴迪采纳,获得10
2秒前
小蘑菇应助戴迪采纳,获得10
2秒前
2秒前
余樂发布了新的文献求助10
2秒前
轻松箴关注了科研通微信公众号
3秒前
Leffzeng完成签到,获得积分10
3秒前
孤巷的猫发布了新的文献求助10
3秒前
心行发布了新的文献求助10
4秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
4秒前
小二郎应助长理物电强采纳,获得10
4秒前
4秒前
小马甲应助cc采纳,获得10
4秒前
wanci应助尉迟书兰采纳,获得10
5秒前
妮妮完成签到 ,获得积分10
5秒前
隐形曼青应助JRY采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
上官若男应助INNOCENCE采纳,获得30
5秒前
壮观梦之完成签到,获得积分10
5秒前
卓卓子发布了新的文献求助10
6秒前
ZZY完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
李青溟发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
jajaqy发布了新的文献求助10
6秒前
悦己发布了新的文献求助10
6秒前
橙子发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
寒江雪发布了新的文献求助10
7秒前
小可爱发布了新的文献求助10
7秒前
上官若男应助孔明采纳,获得10
7秒前
童话艺术佳完成签到,获得积分10
8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
Feigin and Cherry's Textbook of Pediatric Infectious Diseases Ninth Edition 2024 4000
Einführung in die Rechtsphilosophie und Rechtstheorie der Gegenwart 1500
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 1000
青少年心理适应性量表(APAS)使用手册 700
Air Transportation A Global Management Perspective 9th Edition 700
Socialization In The Context Of The Family: Parent-Child Interaction 600
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 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5001525
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4246659
关于积分的说明 13230789
捐赠科研通 4045478
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2213078
邀请新用户注册赠送积分活动 1223305
关于科研通互助平台的介绍 1143569