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双亲性电解质实现高压锂金属电池

时间:2024-02-16 16:22 来源:网络整理 转载:我的网站

层状富锂锰氧化物(LRMO)具有高电压和高容量,有望制造具有高能量密度的电池。然而,在高压下,LRMO正极产生高度氧化的物质,它们很容易与有机电解质发生副反应,导致循环性能衰减。此外,锂枝晶生长也会导致循环稳定性和安全性恶化。因此,有必要同时开发高质量的正极电解质界面(CEI)和固体电解质界面(SEI)。

该文章提出了一种双亲性电解质BE(基准电解质)-EVS-FEC,其中乙基乙烯基砜(EVS)的砜基对LRMO表现出高度吸附性质,而氟碳酸亚乙酯(FEC)对Li金属表现出还原性质。这种界面调控策略能够在电极上形成坚固的中间相。S为主,LiF为辅的CEI主要组分为-SO2-,可以促进界面传输动力学并防止过渡金属离子溶解。此外,将S组分掺入SEI并减少其导电不良组分可以有效抑制锂枝晶生长。因此,具有双亲性电解质的4.8V LRMO/Li电池即使在1C下循环300次后也具有97%的容量保持率。