Angew:电解液还原策略构建LiF界面实现高电压锂电池
纳米技术 纳米 2022-04-09

通过提高充电电势,能够提高Li离子电池中过渡金属氧化物电极容量,但是由于电极产生较大的体积变化破坏了活性材料和电极-电解液的界面CEI,导致电解液渗透到破裂的活性材料内,导致电极和电解液之间持续产生副反应。这种现象导致高电压工作的电极容易发生快速的容量衰减。

有鉴于此,马里兰大学王春生、天津大学许运华等报道发展了一种高性能含有大量LiF的电极-电解液界面,这种CEI界面在1.7 V较低的过电势通过对氟电解质的恒电位还原产生。

本文要点:

(1)

使用LiCoO2作为模型电极,含丰富LiF的CEI构建的电池在较高4.6 V过电势进行充放电,能够保持结构的一体性、抑制电解液渗透。

(2)

通过LiCoO2电极与含有LiF-CEI结构的电池器件,在0.5C实现了198 mAh g-1,而且在400圈后仍保持63.5 %容量,对比没有LiF的电解液时的电池容量仅剩17.4 %。

这种通过还原电解液在电极上生成含有大量LiF的CEI为保护高电压电池稳定性,为发展新一代高能量和长循环寿命Li电池提供方法。

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参考文献

Panxing Bai, Xiao Ji, jiaxun Zhang, Weiran Zhang, Singyuk Hou, Hai Su, Mengjie Li, Tao Deng, Longsheng Cao, Sufu Liu, Xinzi He, Yunhua Xu, Chunsheng Wang, Formation of LiF-rich Cathode-Electrolyte Interphase by Electrolyte Reduction, Angew. Chem. Int. Ed. 2022

DOI: 10.1002/anie.202202731

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202202731

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