SNUEI

Fluorinated ether electrolyte with controlled solvation structure for high voltage lithium metal batteries

2022 · Nature Communications

저자

Yan Zhao, Tianhong Zhou, Timur Ashirov, Mario El Kazzi, Claudia Cancellieri, Lars P. H. Jeurgens, 최장욱 (Jang Wook Choi), Ali Coşkun

연구주제

Advanced Battery Materials and Technologies · Advancements in Battery Materials · Advanced battery technologies research

NTIS 과학기술표준분류

에너지/자원만에너지·환경·원자력 확장

전기/전자 > 전지 > 이차전지에너지 외

배정 근거: 지원 과제의 분류와 AI 키워드가 잡은 과제의 분류를 반씩(정책 연계 맵과 같은 방법).

AI 연구 키워드·방법

불소화 에테르 전해질 고전압 전해질 리튬 금속 음극 용매화 구조

키워드 (OpenAlex)

lithium metal batteries high-voltage stability lithium ion solvation structure lithium transference number Coulombic efficiency LiFSI LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 cathode

초록

Abstract The development of new solvents is imperative in lithium metal batteries due to the incompatibility of conventional carbonate and narrow electrochemical windows of ether-based electrolytes. Whereas the fluorinated ethers showed improved electrochemical stabilities, they can hardly solvate lithium ions. Thus, the challenge in electrolyte chemistry is to combine the high voltage stability of fluorinated ethers with high lithium ion solvation ability of ethers in a single molecule. Herein, we report a new solvent, 2,2-dimethoxy-4-(trifluoromethyl)-1,3-dioxolane (DTDL), combining a cyclic fluorinated ether with a linear ether segment to simultaneously achieve high voltage stability and tune lithium ion solvation ability and structure. High oxidation stability up to 5.5 V, large lithium ion transference number of 0.75 and stable Coulombic efficiency of 99.2% after 500 cycles proved t…

이 논문을 지원한 국가R&D 과제 (NTIS 성과)

연도과제부처사업수행기관NTIS 분류(1순위)
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최장욱

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Advanced Battery Materials and Technologies

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