Acid- and Gas-Scavenging Electrolyte Additive Improving the Electrochemical Reversibility of Ni-Rich Cathodes in Li-Ion Batteries

电解质 材料科学 阳极 电化学 阴极 电池(电) 石墨 部分 化学工程 无机化学 溶解 乙醚 电极 有机化学 化学 复合材料 功率(物理) 物理化学 工程类 物理 量子力学
作者
Chaeeun Song,Hyeongyu Moon,Kyungeun Baek,Chorong Shin,Kwan‐Soo Lee,Seok Ju Kang,Nam‐Soon Choi
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:15 (18): 22157-22166 被引量:33
标识
DOI:10.1021/acsami.3c02231
摘要

In view of their high theoretical capacities, nickel-rich layered oxides are promising cathode materials for high-energy Li-ion batteries. However, the practical applications of these oxides are hindered by transition metal dissolution, microcracking, and gas/reactive compound formation due to the undesired reactions of residual lithium species. Herein, we show that the interfacial degradation of the LiNi0.9CoxMnyAlzO2 (NCMA, x + y + z = 0.1) cathode and the graphite (Gr) anode of a representative Li-ion battery by HF can be hindered by supplementing the electrolyte with tert-butyldimethylsilyl glycidyl ether (tBS-GE). The silyl ether moiety of tBS-GE scavenges HF and PF5, thus stabilizing the interfacial layers on both electrodes, while the epoxide moiety reacts with CO2 released by the parasitic reaction between HF and Li2CO3 on the NCMA surface to afford cyclic carbonates and thus suppresses battery swelling. NCMA/Gr full cells fabricated by supplementing the baseline electrolyte with 0.1 wt % tBS-GE feature an increased capacity retention of 85.5% and deliver a high discharge capacity of 162.9 mAh/g after 500 cycles at 1 C and 25 °C. Thus, our results reveal that the molecular aspect-based design of electrolyte additives can be efficiently used to eliminate reactive species and gas components from Li-ion batteries and increase their performance.
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
刚刚
科研通AI6.1应助鲜艳的遥采纳,获得10
刚刚
彭新铭完成签到,获得积分10
刚刚
Charles_Rowan发布了新的文献求助10
刚刚
科目三应助阿皓要发nature采纳,获得10
刚刚
1秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
1秒前
草莓熊发布了新的文献求助10
1秒前
无花果应助wmzskye采纳,获得10
1秒前
SciGPT应助MOMO采纳,获得10
1秒前
Xin完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
3秒前
3秒前
Hello应助zzt采纳,获得10
3秒前
Herisland发布了新的文献求助10
3秒前
su发布了新的文献求助10
3秒前
科研通AI6.1应助richael采纳,获得10
3秒前
3秒前
4秒前
xzy998应助感动城采纳,获得10
4秒前
esbd发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
Ceaser完成签到,获得积分10
6秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
简单喀秋莎完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
volcanoes完成签到,获得积分10
7秒前
594发布了新的文献求助10
7秒前
猪猪hero发布了新的文献求助10
7秒前
Ruby发布了新的文献求助30
8秒前
8秒前
夏天完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
aptx5702完成签到,获得积分10
8秒前
害羞向日葵完成签到,获得积分10
9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
Encyclopedia of Forensic and Legal Medicine Third Edition 5000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Aerospace Engineering Education During the First Century of Flight 3000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 3000
Les Mantodea de guyane 2000
从k到英国情人 1700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5776395
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5629084
关于积分的说明 15442414
捐赠科研通 4908542
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2641276
邀请新用户注册赠送积分活动 1589232
关于科研通互助平台的介绍 1543882