化物所陈剑EnSM:锂离子溶剂化和SEI的双重策略提高锂金属负极库仑效率 2023年10月15日 上午9:49 • 头条, 干货, 顶刊 • 阅读 25 锂金属是高能量密度可充电池的理想负极。然而,由于枝晶生长和脆弱的SEI导致低库仑效率(CE),阻碍了其实际应用。离子溶剂化行为和SEI形成都强烈影响可充电池中锂金属负极的稳定性。 中科院大连物化所陈剑等人采用1,3-二氧戊环(DOL)和1,2-二甲氧基乙烷(DME)作为溶剂,分别与氟代醚(TTE)混合,讨论了溶剂对局部高浓度电解液(LHCE)和电化学中溶剂化的影响。 DOL弱的溶剂化能力使其在TTE混合物中比DME更具独特的优势: (1)更低的锂沉积剥离过电位; (2)更高的CE; (3)受TTE含量的影响较小; (4)更有利于形成富含LiF的SEI。 背后的原因在于DOL的弱溶剂化能力削弱了锂离子与溶剂的相互作用,但提高了与阴离子的配位能力。因此,DOL-TTE形成了不同于 DME-TTE混合物的独特溶剂化结构。此外,TTE的加入显著重塑了锂离子溶剂化结构,形成了更多的离子聚集体和更少的游离溶剂。因此,由于DOL溶剂的分解减少,DOL-TTE电解液的氧化还原稳定性得到了很大的提高。阴离子衍生的SEI的形成促进了无枝晶形态并确保了锂金属负极的长期循环稳定性。 图1. 不同电解液中Li-Cu电池的锂剥离/沉积库仑效率 此外,DOL-TTE(1:2)电解液高度协调的Li+溶剂化结构可以限制多硫化物在Li-SPAN电池中的溶解和损失,因此电池在100次循环后获得了99.77%的高CE和 92%的容量保持率。 图2. 不同电解液中形成的SEI的XPS表征 Dual strategy with Li-ion solvation and solid electrolyte interphase for high Coulombic efficiency of lithium metal anode. Energy Storage Materials 2021. DOI: 10.1016/j.ensm.2021.10.007 原创文章,作者:科研小搬砖,如若转载,请注明来源华算科技,注明出处:https://www.v-suan.com/index.php/2023/10/15/cd0cb67d93/ 电池 赞 (0) 0 生成海报 微信扫码分享 相关推荐 清华大学/中科大,重磅Science! 2024年1月22日 逯乐慧团队AM:空间限制和双金属催化的协同策略提升锂硫电池的硫转化动力学 2023年10月7日 鄢勇Angew:钙钛矿光催化CO2还原或光氧化还原有机转化? 2023年10月26日 宾大,发表JACS!共价有机骨架加氢诱导共轭π键和电子拓扑转变增强析氢催化 2024年6月30日 中科院化学所文锐AEM:原位研究锂负极的形态演变和动态过程! 2023年10月7日 颠覆性创新!他,北大副院长、「国家优青/万人领军人才」,新发Nature子刊! 2025年1月8日