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Crossover effects of transition metal ions in high-voltage lithium metal batteries

Nano Research 2023年第6期16卷 8417-8424页

作者： Wanxia Li Yulin Jie Yunhua Chen Ming Yang Yawei Chen Xinpeng Li Youzhang Guo Xianhui Meng Ruiguo Cao Shuhong Jiao Hefei National Laboratory for Physical Science at the Microscale CAS Key Laboratory of Materials for Energy ConversionDepartment of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of ChinaHefei 230026China NIO Incorporation Shanghai 201800China Science and Technology on Power Sources Laboratory Tianjin Institute of Power SourcesTianjin 300384China

Enhancing the cut-off voltage of high-nickel layered oxide cathodes is an efficient way to obtain higher energy density of lithiummetal batteries(LMBs).However,the phase transition of the cathode materials and the uncontrolled decomposition of the electrolytes at high voltage can lead to irreversible dissolution of transition metal ions,which might cause the crossover effects on the lithium metal ***,the mechanism and electrolyte dependence of the crossover effects for Li metal anodes are still ***,we investigate the crossover effects between LiNi_(0.8)Mn_(0.1)Co_(0.1)O_(2)and Li-metal anode in two electrolyte *** ether-based electrolyte,its poor oxidation stability results in massive dissolution of transition metal ions,leading to dendrite growth on anode and rapid cells ***,ester-based electrolyte exhibits good electrochemical performances at 4.5 V with little crossover *** study provides an idea for electrolyte systems selection for high-voltage LMBs,and verifies that the crossover effect should not be neglected in LMBs.

关键词： crossover effects lithium-metal batteries high-nickel layered cathodes electrolyte systems dependence transition metals dissolution

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