由锂金属阳极和高压阴极组成的高能锂金属电池(LMB)由于其超高的能量密度而成为下一代储能系统的有希望的候选者。然而,开发具有优异阳极和阴极兼容性的LMB高压不可燃电解质仍然具有挑战性。
在这里,五邑大学Kuirong Deng,山东农业大学Kai Yang提出了一种活性稀释剂-阴离子协同策略,通过使用高活性的1,2-二氟苯(DFB)产生LiF作为活性稀释剂来调节不可燃的二甲基乙酰胺(DMAC),从而实现与锂金属阳极和高压阴极的出色相容性)为基础的局部高浓度电解质(LHCE-DFB)。
文章要点
1)DFB和双(氟磺酰基)亚胺(FSI−)阴离子协同构建坚固的富含LiF的固体电解质界面(SEI)和阴极电解质界面(CEI),有效稳定DMAC与锂金属阳极的本征反应,并增强界面稳定性Li金属阳极和LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2(NCM811)阴极。
2)LHCE-DFB可实现Li||Cu电池和Li||Li电池中锂金属负极的超高库仑效率(98.7%)、无枝晶、极其稳定和长期循环。
3)所制造的具有LHCE-DFB的NCM811||Li电池显着增强了长期循环稳定性和优异的倍率性能。
这项工作为设计高能电池的高压电解质提供了一种有前途的活性稀释剂-阴离子协同策略。
参考文献
Ran He, et al, Active Diluent-Anion Synergy Strategy Regulating Nonflammable Electrolytes for High-Efficiency Li Metal Batteries, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202317176
DOI: 10.1002/anie.202317176
https://doi.org/10.1002/anie.202317176