鋰金屬電極上枝晶的生長(zhǎng)是有問題的，因?yàn)樗鼤?huì)導(dǎo)致不可逆的容量損失和安全隱患。局部高濃度電解質(zhì)（LHCEs）可以形成機(jī)械穩(wěn)定的固體電解質(zhì)界面并防止鋰金屬的不均勻生長(zhǎng)。然而，LHCE 的最佳物理化學(xué)性質(zhì)尚未明確確定，這限制了對(duì)氟化非溶劑化助溶劑 (FNSC) 的選擇。此外，LHCE 中的 FNSC 引起了環(huán)境問題，成本高，并且由于其最低未占分子軌道能級(jí)低，可能導(dǎo)致陰極穩(wěn)定性低，導(dǎo)致循環(huán)壽命不理想。在這里，我們通過(guò)光譜測(cè)量了Li+候選非氟化非溶劑化助溶劑（NFNSCs）的溶劑化能力和混溶性，并確定了非溶劑化助溶劑的合適物理化學(xué)性質(zhì)。使用我們的設(shè)計(jì)原則，我們提出了在1400次循環(huán)中提供高達(dá) 99.0% 的庫(kù)侖效率的 NFNSC。NMR光譜顯示，設(shè)計(jì)的NFNSCs在延長(zhǎng)循環(huán)期間在電解質(zhì)中高度穩(wěn)定。此外，拉曼光譜的溶劑化結(jié)構(gòu)分析和Li+結(jié)合能的理論計(jì)算表明，這些 NFNSC 溶劑化Li+的能力低源于芳環(huán)，該芳環(huán)允許電子對(duì)在氧原子上離域。
圖文簡(jiǎn)介
LHCE 助溶劑設(shè)計(jì)中的考慮因素
揭示NFNSCs低鋰離子溶劑化能力的起源
將含有 NFNSC 的 LHCE 與傳統(tǒng)電解質(zhì)和 HCE 進(jìn)行比較
采用不同電解質(zhì)的 Li|Cu 紐扣電池的循環(huán)性能
論文信息
論文題目：Non-fluorinated non-solvating cosolvent enabling superior performance of lithium metal negative electrode battery
通訊作者：Annick Hubin，Jongwoo Lim
通訊單位：Vrije Universiteit Brussel，首爾國(guó)立大學(xué)理學(xué)院化學(xué)系
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