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Hybrid‐Electrolytes System Established by Dual Super‐lyophobic Membrane Enabling High‐Voltage Aqueous Lithium Metal Batteries

电解质 材料科学 金属锂 水溶液 锂(药物) 化学工程 对偶(语法数字) 金属 无机化学 电化学 纳米技术 化学 冶金 有机化学 电极 遗传学 内分泌学 生物 文学类 艺术 医学 工程类 物理化学
作者
Qifei Wang,Changhao Wang,Yu Qiao,Haoshen Zhou,Jihong Yu
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:36 (26) 被引量:5
标识
DOI:10.1002/adma.202401486
摘要

Aqueous electrolytes and related aqueous rechargeable batteries own unique advantage on safety and environmental friendliness, but coupling high energy density Li-metal batteries with aqueous electrolyte still represent challenging and not yet reported. Here, this work makes a breakthrough in "high-voltage aqueous Li-metal batteries" (HVALMBs) by adopting a brilliant hybrid-electrolytes strategy. Concentrated ternary-salts ether-based electrolyte (CTE) acts as the anolyte to ensure the stability and reversibility of Li-metal plating/stripping. Eco-friendly water-in-salt (WiS) electrolyte acts as catholyte to support the healthy operation of high-voltage cathodes. Most importantly, the aqueous catholyte and non-aqueous anolyte are isolated in each independent chamber without any crosstalk. Aqueous catholyte permeation toward Li anode can be completely prohibited without proton-induced corrosion, which is enabled by the introduction of under-liquid dual super-lyophobic membrane-based separator, which can realize the segregation of the most effective immiscible electrolytes with a surface tension difference as small as 6 mJ m
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