SNUEI

Electrolyte engineering via ether solvent fluorination for developing stable non-aqueous lithium metal batteries

2023 · Nature Communications

저자

Yan Zhao, Tianhong Zhou, Mounir Mensi, 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 리튬 금속 음극

키워드 (OpenAlex)

electrolyte engineering trifluoromethylation 1,2-dimethoxyethane ionic conductivity electrochemical stability window lithium metal anode NCM811 cathode high mass loading

초록

Abstract Fluorination of ether solvents is an effective strategy to improve the electrochemical stability of non-aqueous electrolyte solutions in lithium metal batteries. However, excessive fluorination detrimentally impacts the ionic conductivity of the electrolyte, thus limiting the battery performance. Here, to maximize the electrolyte ionic conductivity and electrochemical stability, we introduce the targeted trifluoromethylation of 1,2-dimethoxyethane to produce 1,1,1-trifluoro-2,3-dimethoxypropane (TFDMP). TFDMP is used as a solvent to prepare a 2 M non-aqueous electrolyte solution comprising bis(fluorosulfonyl)imide salt. This electrolyte solution shows an ionic conductivity of 7.4 mS cm–1 at 25 °C, an oxidation stability up to 4.8 V and an efficient suppression of Al corrosion. When tested in a coin cell configuration at 25 °C using a 20 μm Li metal negative electrode, a high mas…

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교수 1

최장욱

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전지

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리튬 금속 음극 · 불소화 에테르 전해질