SNUEI

Fluorinated Cyclic Ether Diluent for High-Voltage Lithium Metal Batteries

2024 · ACS Energy Letters

저자

Kyunam Lee, Sun-Hyun Kwon, Jisub Kim, Eunseok Park, Inwoo Kim, Hyo Chul Ahn, Ali Coşkun, 최장욱 (Jang Wook Choi)

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

고전압 전해질 리튬 금속 음극 국부 고농도 전해질(LHCE)

키워드 (OpenAlex)

lithium metal batteries high-voltage cathodes diluents localized high-concentration electrolytes solid electrolyte interphase lithium fluoride LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 Coulombic efficiency

초록

Although localized high-concentration electrolytes (LHCEs) show promising performance with lithium metal anodes, LHCEs do not necessarily stabilize the interface with state-of-the-art high-voltage cathodes. Here, we report a functional diluent, 2,2-bis(trifluoromethyl)-1,3-dioxolane (BTFMD), to demonstrate LHCEs for high-voltage lithium metal batteries (LMBs), which stabilizes the cathode and anode interfaces simultaneously through distinct mechanisms. The fluorinated cyclic ketal moiety of BTFMD, along with diminished free solvent formation, enables oxidative stability as high as 6.0 V vs Li/Li + . Additionally, BTFMD undergoes self-decomposition to produce lithium fluoride and induces an anion-dominant solvation structure to establish an inorganic-rich solid electrolyte interphase. Incorporation of BTFMD diluent realized a Coulombic efficiency of 99.54% in a Li|Cu cell and 80% capacity…

이 논문을 지원한 국가R&D 과제 (NTIS 성과)

연도과제부처사업수행기관NTIS 분류(1순위)
2023고용량, 장수명 리튬 이차전지 음극개발과학기술정보통신부개인기초연구(과기정통부)서울대학전기/전자 > 전지 > 이차전지에너지 외
2024고에너지밀도 황전극(7mAh/㎠, 85wt%)의 설계 및 제조기술개발산업통상자원부리튬기반차세대이차전지성능고도화및제조기술개발성균관대학전기/전자 > 전지 > 이차전지에너지 외

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교수 1

최장욱

연구주제 1

Advanced Battery Materials and Technologies

정책분야 1

전지

키워드 3

리튬 금속 음극 · 고전압 전해질 · 국부 고농도 전해질(LHCE)