Non-fluorinated non-solvating cosolvent enabling superior performance of lithium metal negative electrode battery
2022 · Nature Communications
저자
Junyeob Moon, Dong Ok Kim, Lieven Bekaert, Munsoo Song, Jinkyu Chung, Danwon Lee, Annick Hubin, 임종우 (Jongwoo Lim)
연구주제
Advanced Battery Materials and Technologies · Advancements in Battery Materials · Advanced battery technologies research
NTIS 과학기술표준분류
에너지/자원만에너지·환경·원자력 확장
가장 가까운 분류(화학 > 전기화학 > 전기재료화학)가 에너지·환경·원자력 확장 범위 밖이다.
AI 연구 키워드·방법
리튬 금속 음극 국부 고농도 전해질(LHCE) 용매화 구조
키워드 (OpenAlex)
lithium metal anode lithium dendrite suppression solid electrolyte interphase Li+ solvation structure Coulombic efficiency
초록
Abstract Lithium–ion solvation governs the performance of lithium metal anode (LMA) by tuning its interfacial stability. Solvation degree is modulated by adopting fluorinated non-solvating cosolvents (FNSC) to induce anion-rich solvation structure which is beneficial in constructing mechanically stable interface to suppress lithium dendrite. However, FNSC exhibits low cathodic stability owing to their low lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) level, aggravating long-term cycling of LMA. We establish that spectroscopically measured Lewis basicity and polarity are critical parameters for designing optimal non-solvating cosolvents. Non-fluorinated non-solvating cosolvents (NFNSC) proposed by our design rule (i.e. anisole, ethoxybenzene and furan) delivered 99.0 % coulombic efficiency over 1400 cycles. In these molecules, the aromatic ring delocalizes oxygen electron pairs and lowers so…
이 논문을 지원한 국가R&D 과제 (NTIS 성과)
| 연도 | 과제 | 부처 | 사업 | 수행기관 | NTIS 분류(1순위) |
|---|---|---|---|---|---|
| 2022 | 액체 전해질 환경에 따른 실시간 분광-이미지 전기화학 기법을 활용한 에너지 저장 소재 내 나노스케일 동역학 연구 | 과학기술정보통신부 | 개인기초연구(과기정통부) | 서울대학 | 범위 밖 |
| 2022 | 화학분자공학 교육연구단 | 교육부 | 4단계두뇌한국21사업(R&D) | 서울대학 | – |
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Advanced Battery Materials and Technologies