Unusual Li-Ion Transfer Mechanism in Liquid Electrolytes: A First-Principles Study
Notice bibliographique
Résumé
Liquid electrolytes play an important role in commercial lithium-ion (Li-ion) batteries as a conduit for Li-ion transfer between anodes and cathodes. It is generally believed that the Li-ions move along with the salt ions; thus, Li-ion diffusion is only affected by the viscosity and salt concentration in the liquid electrolytes based on the Stokes-Einstein equation. In this study, a novel and faster Li-ion diffusion mechanism in electrolytes containing a cyanogen group is identified from first-principles molecular dynamics (FPMD) simulations. In this mechanism, the Li-ions are first detached from the Li-salt and then diffuse along with the solvent molecules, and the Li-ion diffusion does not obey the traditional Stokes-Einstein equation. The ionic conductivity of the electrolyte systems with this "solvent-assisted Li-ion diffusion" mechanism is further enhanced through Li-ion hopping. This novel Li-ion diffusion process explains recent findings of high Li-ion conductivity in electrolytes with cyanogen groups and furnishes a new paradigm for the design of fast-charging liquid electrolyte for Li-ion batteries.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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