为了克服硅(Si)负极体积变化引起的严重副反应,优化和构建稳定的固体电解质界面(SEI)是发展高能量密度硅基锂离子电池的前提。
近日,苏州大学Honghe Zheng,Yan Wang结合了电解液设计和表面修饰的优点,在硅表面构建了具有电解液添加剂功能的苯基三氟甲磺酰亚胺(PTFSI,具有类锂结构)界面层。
文章要点
1)生成的PTFSI定制界面层调节了电极界面的溶剂化/去溶化反应机理,构建了由齐聚物和无机盐组成的人工SEI结构,该结构具有快速的离子导电性,可以降低电解液消耗,保持电极结构的完整性。
2)因此,优化后的Si@PTFSI负极表现出显著的倍率性能和循环性能。0.5 C下,在300个循环后,它的容量为1241.9 mAh g-1,而空白Si负极几乎没有容量。此外,构建的LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2//Si@PTFSI全电池在300次循环中具有高达120.1 mAh g-1的可逆容量。
参考文献
Weibo Huang, et al, A versatile LiTFSI-like anchor for constructing robust interfacial layers with tailored structures for silicon anodes, Energy Storage Materials, 2022
DOI: 10.1016/j.ensm.2022.08.037
https://doi.org/10.1016/j.ensm.2022.08.037