合理提高工作电压(≥4.4 V vs. Li/Li+)是最大化锂离子电池(LIB)能量密度的有效方法之一。作为高压锂离子电池系统的首选合作伙伴,局部高浓度电解质(LHCE)以其更强的锂溶剂化结构、更少的游离溶剂和坚固的电极/电解质界面而引起了学术界的广泛关注。
在此,上海交通大学Zheng Liang,Xinyang Yue系统地研究了 LHCE 中稀释剂对阴极电解质界面(CEI)形成的作用,并阐明了内亥姆霍兹平面(IHP)中现有的阴离子稀释剂配对导致不均匀的 CEI 以及随后的高压下电池的退化。
文章要点
1)由于HmFT−BDFOB−与氢氟醚−BDFOB−的相互作用较弱,减少了间氟甲苯稀释剂的影响,因此在含二氟(草酸)硼酸锂(LiDFOB)的LHCE中进一步使用间氟甲苯稀释剂,以促进均匀和丰富的阴离子衍生的CEI。
2)因此,以MFT为主的LHCE推动了LIBs的高压性能向前迈进了一步,使4.6V级1.2ah石墨||LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2袋电池在130次循环后容量保持了90.4%。
研究描述了一个影响CEI形成的新指标,并提出了深入优化高压LIBs的新策略。
参考文献
Mingming Fang, et al, An Electrolyte with Less Space-Occupying Diluent at Cathode Inner Helmholtz Plane for Stable 4.6 V Lithium-Ion Batteries, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202316839
DOI: 10.1002/anie.202316839
https://doi.org/10.1002/anie.202316839