尽管人们已经实现了锂金属负极上的局部高浓度电解质(LHCEs)的稳定性,但是对其用于高电压正极的氧化化学的理解还不清楚。
近日,浙江大学范修林教授证明了Li+和溶剂之间的去配位决定了LHCEs的阳极稳定性,这可以通过环境稀释剂进行微调。
文章要点
1)在筛选可能的稀释剂后,研究人员发现2H,3H-十氟戊烷(HFC)满足与溶剂化壳层的相对弱但足够的相互作用的原则,从而加强Li+配位并为电解质提供优异的抗氧化化学。
2)所提出的HFC-LHCE使得实际的锂金属电池能够在恶劣条件下实现90%以上的容量保持率,库仑效率为99.91%,循环次数超过180次(4.4 V 20-μm-Li| |3.7-mAh cm-2-LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2和44 V 20-μm-Li||4-mAh cm-2-LiCoO2电池)。
这项工作提出了提高电解质正极和负极稳定性的指导原则,这有利于LHCEs的发展,并启发了下一代锂电池的配方。
参考文献
Wu et al., Deciphering and modulating energetics of solvation structure enables aggressive high-voltage chemistry of Li metal batteries, Chem (2022)
DOI:10.1016/j.chempr.2022.10.027
https://doi.org/10.1016/j.chempr.2022.10.027