自然通讯非氟化非溶剂化助溶剂使锂金属负极电池具有卓越性能
锂金属电极上枝晶的生长是有问题的,因为它会导致不可逆的容量损失和安全隐患。局部高浓度电解质(LHCEs)可以形成机械稳定的固体电解质界面并防止锂金属的不均匀生长。然而,LHCE的最佳物理化学性质尚未明确确定,这限制了对氟化非溶剂化助溶剂(FNSC)的选择。此外,LHCE中的FNSC引起了环境问题,成本高,并且由于其最低未占分子轨道能级低,可能导致阴极稳定性低,导致循环寿命不理想。在这里,我们通过光谱测量了Li候选非氟化非溶剂化助溶剂(NFNSCs)的溶剂化能力和混溶性,并确定了非溶剂化助溶剂的合适物理化学性质。使用我们的设计原则,我们提出了在1400次循环中提供高达99。0的库仑效率的NFNSC。NMR光谱显示,设计的NFNSCs在延长循环期间在电解质中高度稳定。此外,拉曼光谱的溶剂化结构分析和Li结合能的理论计算表明,这些NFNSC溶剂化Li的能力低源于芳环,该芳环允许电子对在氧原子上离域。
图文简介
LHCE助溶剂设计中的考虑因素
揭示NFNSCs低锂离子溶剂化能力的起源
将含有NFNSC的LHCE与传统电解质和HCE进行比较
采用不同电解质的LiCu纽扣电池的循环性能
论文信息
论文题目:Nonfluorinatednonsolvatingcosolventenablingsuperiorperformanceoflithiummetalnegativeelectrodebattery通讯作者:AnnickHubin,JongwooLim
通讯单位:VrijeUniversiteitBrussel,首尔国立大学理学院化学系
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