Asymmetrically Fluorinated Alkoxysilane Single‐Solvent Electrolytes Enable High‐Voltage and Long‐Cycling Lithium Metal Batteries
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Le résumé fourni par la source
Abstract High‐voltage lithium metal batteries with nickel‐rich oxide cathodes (LiNi 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 O 2 , NCM811) represent one of the most promising approaches to achieve high energy density up to 500 Wh kg −1 . However, severe interfacial side reactions occur at both NCM811 cathode and lithium anode at ultrahigh voltages (>4.6 V). To address these issues, various electrolytes have been developed, but they still suffer from electrolyte decomposition, leading to moderate voltages and insufficient cycling. Herein, we introduce (3,3,3‐trifluoropropyl)trimethoxy silane (TTMS) as an asymmetrically fluorinated single solvent, which incorporates both strongly solvating (─OCH 3 ) and weakly solvating (─CF 3 ) groups. The designed 2.1 mol L −1 (M) LiFSI/TTMS electrolyte achieves excellent compatibility with both NCM811 cathode and Li metal anode due to its unique anion‐dominating solvation structures and inorganic‐rich interphase formation. Consequently, it enables stable cycling in the Li||NCM811 battery at an ultrahigh voltage of 4.8 V, with 84.5% capacity retention after 300 cycles. Even under more aggressive conditions, including high temperature (60 °C) and anode‐less configuration (N/P ratio = 1.76), the Li||NCM811 battery exhibits remarkable capacity retention (>80%) over 300 cycles. This work underscores the effectiveness of electrolyte engineering for developing ultrahigh‐voltage and long‐cycling battery systems.
Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.
Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Asymmetrically Fluorinated Alkoxysilane Single‐Solvent Electrolytes Enable High‐Voltage and Long‐Cycling Lithium Metal Batteries
- Date Crossref
- 10/11/2025
- Éditeur
- Wiley
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Ningbo University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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University of Puerto Rico at Río Piedras pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Wuhan University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Both authors contributed equally to this work pays non établi dans la noticeInstitution
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Faculty of Maritime and Transportation Ningbo Innovation Team on New Energies and Marine Applications pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Department of Chemistry University of Puerto Rico‐Rio Piedras Campus San Juan PR 00925‐2537 USA pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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University of Puerto Rico-Rio Piedras Campus Department of Chemistry pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Department of Physics University of Puerto Rico‐Rio Piedras Campus San Juan PR 00925‐2537 USA pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Hubei Key Laboratory of Electrochemical Power Sources College of Chemistry & pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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College of Chemistry & Molecular Science Hubei Key Laboratory of Electrochemical Power Sources pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
Ningbo University, University of Puerto Rico at Río Piedras et Wuhan University, avec 7 autres affiliations.
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