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Revealing the Formation of Dialkyl Dioxahexane Dioate Products from Ethylene Carbonate Based Electrolytes on Lithium and Potassium Surfaces

Hofmann, Andreas ORCID iD icon 1; Müller, Freya 1; Schöner, Sandro 1; Jeschull, Fabian ORCID iD icon 2
1 Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
2 Institut für Angewandte Materialien – Energiespeichersysteme (IAM-ESS), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Abstract (englisch):

In this study, the formation of dicarbonate degradation products of ethylene carbonate-based carbonate mixtures containing dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate or diethyl carbonate that were combined with lithium or potassium metal, is investigated. It is shown by NMR and GCMS that the dicarbonate products dimethyl dioxahexane dioate, ethyl methyl dioxahexane dioate and diethyl dioxahexane dioate are formed from the reactants to different extents and, in particular, the potassium surface initiates the fast formation of the corresponding dicarbonate products. Experiments with deuterated DMC suggest an intermolecular mechanism of the dicarbonate formation. In cell tests, namely potassium vs. graphite, it is shown that the electrolyte formulation with the lowest tendency to dicarbonate formation (EC/DEC) exhibited the best cell stability respectively lowest cell aging.


Verlagsausgabe §
DOI: 10.5445/IR/1000162362
Veröffentlicht am 21.12.2023
Originalveröffentlichung
DOI: 10.1002/batt.202300325
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Zitationen: 5
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Zitationen: 3
Dimensions
Zitationen: 4
Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Angewandte Materialien – Energiespeichersysteme (IAM-ESS)
Post Lithium Storage (POLiS)
Institut für Angewandte Materialien – Werkstoffkunde (IAM-WK)
Publikationstyp Zeitschriftenaufsatz
Publikationsjahr 2023
Sprache Englisch
Identifikator ISSN: 2566-6223
KITopen-ID: 1000162362
HGF-Programm 38.02.01 (POF IV, LK 01) Fundamentals and Materials
Erschienen in Batteries & Supercaps
Verlag John Wiley and Sons
Band 6
Heft 12
Seiten Art.Nr.: e202300325
Vorab online veröffentlicht am 19.09.2023
Schlagwörter GCMS, NMR, electrolyte degradation, KIB, potassium batteries
Nachgewiesen in Scopus
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