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Revealing the effect of electrolyte coordination structures on the intercalation chemistry of batteries

Journal of Energy Chemistry 2023年第6期81卷 149-156,I0006页

作者： Chao Wang Xianjin Li Guiming Zhong Caixia Meng Shiwen Li Guohui Zhang Yanxiao Ning Xianfeng Li Qiang Fu State Key Laboratory of Catalysis iChEMDalian Institute of Chemical PhysicsChinese Academy of SciencesDalian 116023LiaoningChina University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049China Department of Chemical Physics University of Science and Technology of ChinaHefei 230026AnhuiChina Laboratory of Advanced Spectro-electrochemistry and Li-ion Batteries Dalian Institute of Chemical Physics Chinese Academy of SciencesDalian116023LiaoningChina Division of Energy Storage Dalian National Laboratory for Clean Energy Dalian Institute of Chemical PhysicsChinese Academy of SciencesDalian 116023LiaoningChina Dalian National Laboratory for Clean Energy Dalian Institute of Chemical Physics Chinese Academy of SciencesDalian 116023LiaoningChina

In-depth understanding of the electrolyte-dependent intercalation chemistry in batteries through direct operando/in situ characterizations is crucial for the development of the high-performance ***,taking the Al/graphite battery as a model system,the effect of electrolyte coordination structure on the intercalation processes has been investigated over the batteries with either 1-hexyl-3-methylimidazolium chloride(HMICl)-AlCl_(3) or 1-ethyl-3-methylimidazolium chloride(EMICl)-AlCl_(3) ionic liquid electrolyte using operando X-ray photoelectron spectroscopy(XPS)and X-ray *** a weaker anion-cation interaction in HMI-based electrolyte,the XPS-derived atomic ratio between cointercalated N and intercalated Al is 0.9,which is lower than 1.6 for EMI-based *** to the additional de-solvation process,the batteries with the HMI-based electrolyte show a lower ionic diffusion rate,capacity,and cycling performance,which agree with the operando characterization *** findings highlight the critical role of the electrolyte coordination structure on the(co-)intercalation chemistry.

关键词： Operando surface characterization electrolyte coordination structure De-solvation Intercalation chemistry

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