具有LiCoO2(LCO)正极的高能量密度电池对储能市场非常重要,特别是对于便携式电子产品。然而,其在高电压和高温度下的劣化性能极大地限制了它们的商业化。
近日,美国西北太平洋国家实验室许武教授,张继光教授报道了在LCO正极上设计原位形成的先进的CEI可以非常有效地实现其在高压(4.5V)和高温(55°C)下的长期循环性能。
文章要点
1)基于原位形成稳定的SEI,AD-乙醚电解质不仅与锂金属负极具有良好的相容性,更重要的是能够形成富F的CEI,从而抑制界面寄生反应,保护LCO正极。此外,在高倍率低温条件下,AD-乙醚电解液也提高了Li||LCO电池的实用性。
2)实验结果显示,在4.5V(甚至高达4.55 V)的高充电电压和较宽的温度范围(从-30到55 °C)下,LCO正极具有约190 mAh g−1的高比容量,并显示出极大的改善电池性能的能力。
这项工作为开发实用化的Li||LCO电池指出了一条很有前途的途径。同时该方法也可用于提高其他电池在较宽温度范围内的高压性能。
Xiaodi Ren, et al, Designing Advanced In Situ Electrode/Electrolyte Interphases for Wide Temperature Operation of 4.5 V Li||LiCoO2 Batteries, Adv. Mater. 2020
DOI: 10.1002/adma.202004898
https://doi.org/10.1002/adma.202004898