Rational Molecular Design of Aryl-Lithium Reagent Enables Precise Chemical Prelithiation of Graphite Anodes for Achieving Ideal 100% Initial Coulombic Efficiency
Notice bibliographique
Résumé
Prelithiation is a recognized strategy to enhance the initial Coulombic efficiency (ICE) and energy density of lithium-ion batteries (LIBs). However, existing methods generally suffer from insufficient lithiation precision, poor spatial homogeneity, and limited operational feasibility. Here, a molecular customized prelithiation reagent, 1-methyl-naphthalene-lithium/2-methyl tetrahydrofuran ( E mNaph-Li Θ = 0.21 V vs Li + /Li), is designed to lithiate graphite anode to its threshold potential for irreversible Li-storage ( E Gr-irr = 0.22 V vs Li + /Li), thereby achieving an ideal ICE of 100%. The well-matched potentials of E mNaph-Li Θ and E Gr-irr enable self-terminating prelithiation upon reaching equilibrium states, precisely eliminating irreversible lithium loss while avoiding the stringent control of lithium dosages or durations required by traditional methods. Combined microstructural and computational analyses reveal that the spontaneous formation of Stage-IV lithium-graphite intercalation compounds ( E stage-IV Li-GIC Θ = 0.22 V) drives the growth of spatially uniform, inorganic-rich solid–electrolyte interphases (SEI) with accelerated Li + transport kinetics. Full cells incorporating prelithiated electrodes demonstrate marked improvements in ICE, capacity retention, and energy density. In addition, the universality of this potential-matching approach is demonstrated for hard carbon and silicon/carbon anodes. Our work advances the understanding of graphite intercalation chemistry and provides a scalable, customizable approach to precise prelithiation in LIBs.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| 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) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».