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)
| 연도 | 과제 | 부처 | 사업 | 수행기관 | NTIS 분류(1순위) |
|---|---|---|---|---|---|
| 2022 | 리튬금속 계면 제어 및 보호를 위한 무기소재 기술 개발 | 기획재정부 | 기후변화대응기술개발 | 서울대학 | 범위 밖 |
| 2022 | 고에너지밀도 황전극(7mAh/㎠, 85wt%)의 설계 및 제조기술개발 | 산업통상자원부 | 리튬기반차세대이차전지성능고도화및제조기술개발 | 성균관대학 | 전기/전자 > 전지 > 이차전지에너지 외 |
| 2022 | 고용량, 장수명 리튬 이차전지 음극개발 | 과학기술정보통신부 | 개인기초연구(과기정통부) | 서울대학 | 전기/전자 > 전지 > 이차전지에너지 외 |
| 2022 | 화공분야연구인력양성사업단 | 교육부 | 4단계두뇌한국21사업(R&D) | 서울대학 | – |
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