Stable Solid Electrolyte Interphase In Situ Formed on Magnesium-Metal Anode by using a Perfluorinated Alkoxide-Based All-Magnesium Salt Electrolyte.
cycle life
electrolytes
magnesium batteries
magnesium salts
solid electrolyte interphase
Journal
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
ISSN: 1521-4095
Titre abrégé: Adv Mater
Pays: Germany
ID NLM: 9885358
Informations de publication
Date de publication:
Jul 2022
Jul 2022
Historique:
revised:
02
06
2022
received:
27
04
2022
pubmed:
4
6
2022
medline:
4
6
2022
entrez:
3
6
2022
Statut:
ppublish
Résumé
Passivation of the Mg anode surface in conventional electrolytes constitutes a critical issue for practical Mg batteries. In this work, a perfluorinated tert-butoxide magnesium salt, Mg(pftb)
Identifiants
pubmed: 35657273
doi: 10.1002/adma.202203783
doi:
Types de publication
Journal Article
Langues
eng
Sous-ensembles de citation
IM
Pagination
e2203783Subventions
Organisme : National Natural Science Foundation of China
ID : NSFCU1832218
Informations de copyright
© 2022 Wiley-VCH GmbH.
Références
Y. Tian, G. Zeng, A. Rutt, T. Shi, H. Kim, J. Wang, J. Koettgen, Y. Sun, B. Ouyang, T. Chen, Z. Lun, Z. Rong, K. Persson, G. Ceder, Chem. Rev. 2021, 121, 1623.
W. Cao, J. Zhang, H. Li, Energy Storage Mater. 2020, 26, 46.
R. Attias, M. Salama, B. Hirsch, Y. Goffer, D. Aurbach, Joule 2019, 3, 27.
J. Muldoon, C. B. Bucur, T. Gregory, Angew. Chem., Int. Ed. 2017, 56, 12064.
D. Aurbach, Z. Lu, A. Schechter, Y. Gofer, H. Gizbar, R. Turgeman, Y. Cohen, M. Moshkovich, E. Levi, Nature 2000, 407, 724.
a) H. S. Kim, T. S. Arthur, G. D. Allred, J. Zajicek, J. G. Newman, A. E. Rodnyansky, A. G. Oliver, W. C. Boggess, J. Muldoon, Nat. Commun. 2011, 2, 427;
b) Y. Xu, W. Li, G. Zhou, Z. Pan, Y. Zhang, Energy Storage Mater. 2018, 14, 253.
S. Hou, X. Ji, K. Gaskell, P.-f. Wang, L. Wang, J. Xu, R. Sun, O. Borodin, C. Wang, Science 2021, 374, 172.
a) W. F. Li, S. Cheng, J. Wang, Y. C. Qiu, Z. Z. Zheng, H. Z. Lin, S. Nanda, Q. Ma, Y. Xu, F. M. Ye, M. N. Liu, L. S. Zhou, Y. G. Zhang, Angew. Chem., Int. Ed. 2016, 55, 6406;
b) T. Liu, Y. Shao, G. Li, M. Gu, J. Hu, S. Xu, Z. Nie, X. Chen, C. Wang, J. Liu, J. Mater. Chem. A 2014, 2, 3430.
Y. Yang, Y. Qiu, Y. NuLi, W. Wang, J. Yang, J. Wang, J. Mater. Chem. A 2019, 7, 18295.
a) D. Huang, S. Tan, M. Li, D. Wang, C. Han, Q. An, L. Mai, ACS Appl. Mater. Interfaces 2020, 12, 17474;
b) D.-T. Nguyen, A. Y. S. Eng, R. Horia, Z. Sofer, A. D. Handoko, M.-F. Ng, Z. W. Seh, Energy Storage Mater. 2022, 45, 1120;
c) Y. Yang, W. Wang, Y. Nuli, J. Yang, J. Wang, ACS Appl. Mater. Interfaces 2019, 11, 9062.
a) H. Dong, O. Tutusaus, Y. Liang, Y. Zhang, Z. Lebens-Higgins, W. Yang, R. Mohtadi, Y. Yao, Nat. Energy 2020, 5, 1043;
b) W. Ren, D. Wu, Y. NuLi, D. Zhang, Y. Yang, Y. Wang, J. Yang, J. Wang, ACS Energy Lett. 2021, 6, 3212;
c) Z. Zhang, Z. Cui, L. Qiao, J. Guan, H. Xu, X. Wang, P. Hu, H. Du, S. Li, X. Zhou, S. Dong, Z. Liu, G. Cui, L. Chen, Adv. Energy Mater. 2017, 7, 1602055;
d) J. Luo, Y. Bi, L. Zhang, X. Zhang, T. L. Liu, Angew. Chem., Int. Ed. 2019, 58, 6967;
e) J. T. Herb, C. A. Nist-Lund, C. B. Arnold, ACS Energy Lett. 2016, 1, 1227.
a) Y. Zhang, J. Li, W. Zhao, H. Dou, X. Zhao, Y. Liu, B. Zhang, X. Yang, Adv. Mater. 2021, 34, 2108114;
b) J. Eaves-Rathert, K. Moyer, M. Zohair, C. L. Pint, Joule 2020, 4, 1324;
c) R. Davidson, A. Verma, D. Santos, F. Hao, C. Fincher, S. Xiang, J. Van Buskirk, K. Xie, M. Pharr, P. P. Mukherjee, S. Banerjee, ACS Energy Lett. 2019, 4, 375.
a) S. B. Son, T. Gao, S. P. Harvey, K. X. Steirer, A. Stokes, A. Norman, C. S. Wang, A. Cresce, K. Xu, C. M. Ban, Nat. Chem. 2018, 10, 532;
b) R. Zhang, C. Cui, R. Li, Y. Li, C. Du, Y. Gao, H. Huo, Y. Ma, P. Zuo, G. Yin, Chem. Eng. J. 2021, 426, 130751;
c) B. Li, R. Masse, C. Liu, Y. Hu, W. Li, G. Zhang, G. Cao, Energy Storage Mater. 2019, 22, 96;
d) R. Lv, X. Guan, J. Zhang, Y. Xia, J. Luo, Natl. Sci. Rev. 2019, 7, 333;
e) Y. Zhao, A. Du, S. Dong, F. Jiang, Z. Guo, X. Ge, X. Qu, X. Zhou, G. Cui, ACS Energy Lett. 2021, 6, 2594.
J. Zhang, X. Guan, R. Lv, D. Wang, P. Liu, J. Luo, Energy Storage Mater. 2019, 26, 408.
a) X. Cao, X. Ren, L. Zou, M. H. Engelhard, W. Huang, H. Wang, B. E. Matthews, H. Lee, C. Niu, B. W. Arey, Y. Cui, C. Wang, J. Xiao, J. Liu, W. Xu, J.-G. Zhang, Nat. Energy 2019, 4, 796;
b) J.-Y. Liang, X.-D. Zhang, Y. Zhang, L.-B. Huang, M. Yan, Z.-Z. Shen, R. Wen, J. Tang, F. Wang, J.-L. Shi, L.-J. Wan, Y.-G. Guo, J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 16768;
c) J. Zheng, S. Chen, W. Zhao, J. Song, M. H. Engelhard, J.-G. Zhang, ACS Energy Lett. 2018, 3, 315;
d) H. Qiu, X. Du, J. Zhao, Y. Wang, J. Ju, Z. Chen, Z. Hu, D. Yan, X. Zhou, G. Cui, Nat. Commun. 2019, 10, 5374.
a) K. Tang, A. Du, S. Dong, Z. Cui, X. Liu, C. Lu, J. Zhao, X. Zhou, G. Cui, Adv. Mater. 2020, 32, 1904987;
b) K. Tang, A. Du, X. Du, S. Dong, C. Lu, Z. Cui, L. Li, G. Ding, F. Chen, X. Zhou, G. Cui, Small 2020, 16, 2005424;
c) R. Horia, D.-T. Nguyen, A. Y. S. Eng, Z. W. Seh, Nano Lett. 2021, 21, 8220.
a) R. E. Doe, R. Han, J. Hwang, A. J. Gmitter, I. Shterenberg, H. D. Yoo, N. Pour, D. Aurbach, Chem. Commun. 2014, 50, 243;
b) J. H. Ha, B. Adams, J.-H. Cho, V. Duffort, J. H. Kim, K. Y. Chung, B. W. Cho, L. F. Nazar, S. H. Oh, J. Mater. Chem. A 2016, 4, 7160.
H. Fan, X. Zhang, Y. Zhao, J. Xiao, H. Yuan, G. Wang, Y. Lin, J. Zhang, L. Pan, T. Pan, Y. Liu, Y. Zhang, Energy Environ, Mater. 2021, https://doi.org/10.1002/eem2.12327.
a) Y. Lu, C. Wang, Q. Liu, X. Li, X. Zhao, Z. Guo, Small Methods 2021, 5, 2001303;
b) F.-f. Wang, Y.-s. Guo, J. Yang, Y. Nuli, S.-i. Hirano, Chem. Commun. 2012, 48, 10763.
a) B. Pan, J. Zhang, J. Huang, J. T. Vaughey, L. Zhang, S.-D. Han, A. K. Burrell, Z. Zhang, C. Liao, Chem. Commun. 2015, 51, 6214;
b) E. G. Nelson, J. W. Kampf, B. M. Bartlett, Chem. Commun. 2014, 50, 5193.
Z. Li, T. Diemant, Z. Meng, Y. Xiu, A. Reupert, L. Wang, M. Fichtner, Z. Zhao-Karger, ACS Appl. Mater. Interfaces 2021, 13, 33123.
B. Pan, J. Huang, N. Sa, S. M. Brombosz, J. T. Vaughey, L. Zhang, A. K. Burrell, Z. Zhang, C. Liao, J. Electrochem. Soc. 2016, 163, A1672.
a) Y. Xu, G. Zhou, S. Zhao, W. Li, F. Shi, J. Li, J. Feng, Y. Zhao, Y. Wu, J. Guo, Y. Cui, Y. Zhang, Adv. Sci. 2019, 6, 1800981;
b) J.-H. Cho, M. Aykol, S. Kim, J.-H. Ha, C. Wolverton, K. Y. Chung, K.-B. Kim, B.-W. Cho, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 16116.
a) H. Fan, Z. Zheng, L. Zhao, W. Li, J. Wang, M. Dai, Y. Zhao, J. Xiao, G. Wang, X. Ding, H. Xiao, J. Li, Y. Wu, Y. Zhang, Adv. Funct. Mater. 2019, 30, 1909370;
b) C. Liao, N. Sa, B. Key, A. K. Burrell, L. Cheng, L. A. Curtiss, J. T. Vaughey, J.-J. Woo, L. Hu, B. Pan, Z. Zhang, J. Mater. Chem. A 2015, 3, 6082.
T. Liu, J. T. Cox, D. Hu, X. Deng, J. Hu, M. Y. Hu, J. Xiao, Y. Shao, K. Tang, J. Liu, Chem. Commun. 2015, 51, 2312.
a) K. A. See, K. W. Chapman, L. Zhu, K. M. Wiaderek, O. J. Borkiewicz, C. J. Barile, P. J. Chupas, A. A. Gewirth, J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 328;
b) K. A. See, Y.-M. Liu, Y. Ha, C. J. Barile, A. A. Gewirth, ACS Appl. Mater. Interfaces 2017, 9, 35729.
a) A. B. Du, Z. H. Zhang, H. T. Qu, Z. L. Cui, L. X. Qiao, L. L. Wang, J. C. Chai, T. Lu, S. M. Dong, T. T. Dong, H. M. Xu, X. H. Zhou, G. L. Cui, Energy Environ. Sci. 2017, 10, 2616;
b) Y. Li, P. Zuo, N. Zhang, X. Yin, R. Li, M. He, H. Huo, Y. Ma, C. Du, Y. Gao, G. Yin, Chem. Eng. J. 2021, 403, 126398;
c) Z. Zhao-Karger, R. Y. Liu, W. X. Dai, Z. Y. Li, T. Diemant, B. P. Vinayan, C. B. Minella, X. W. Yu, A. Manthiram, R. J. Behm, M. Ruben, M. Fichtner, ACS Energy Lett. 2018, 3, 2005;
d) D.-T. Nguyen, A. Y. S. Eng, M.-F. Ng, V. Kumar, Z. Sofer, A. D. Handoko, G. S. Subramanian, Z. W. Seh, Cell Rep. Phys. Sci. 2020, 1, 100265;
e) S. Dongmo, S. Zaubitzer, P. Schüler, S. Krieck, L. Jörissen, M. Wohlfahrt-Mehrens, M. Westerhausen, M. Marinaro, ChemSusChem 2020, 13, 3530.
a) Q. Zhao, S. Stalin, L. A. Archer, Joule 2021, 5, 1119;
b) Y.-H. Tan, G.-X. Lu, J.-H. Zheng, F. Zhou, M. Chen, T. Ma, L.-L. Lu, Y.-H. Song, Y. Guan, J. Wang, Z. Liang, W.-S. Xu, Y. Zhang, X. Tao, H.-B. Yao, Adv. Mater. 2021, 33, 2102134.
O. Tutusaus, R. Mohtadi, N. Singh, T. S. Arthur, F. Mizuno, ACS Energy Lett. 2017, 2, 224.
X. Li, T. Gao, F. Han, Z. Ma, X. Fan, S. Hou, N. Eidson, W. Li, C. Wang, Adv. Energy Mater. 2018, 8, 1701728.
L. C. Merrill, J. L. Schaefer, Front. Chem. 2019, 7, 194.
J. Wang, J. Yang, Q. Xiao, J. Zhang, T. Li, L. Jia, Z. Wang, S. Cheng, L. Li, M. Liu, H. Liu, H. Lin, Y. Zhang, Adv. Funct. Mater. 2021, 31, 2007434.