将高电压富镍正极与锂金属负极相结合是实现高能量密度锂电池最有前景的方法之一。然而,目前大多数电解液无法同时满足锂金属负极的兼容性要求和超高电压NCM811正极的耐受性。
在此,南京大学周豪慎通过精细调节氟化碳酸盐的组成,设计了一种超抗氧化电解液。
文章要点
1)研究表明,通过氟化溶剂和PF6-阴离子的协同分解,在锂负极上构建了富含LiF和Li2O的固体电解质界面相(SEI),促进锂金属的顺利沉积。
2)电解质具有出色的抗氧化性,使得 Li||NCM811 电池在 4.8 V 的超高截止电压下经过 300 次循环后仍能保持 80% 的容量。
3)此外,开创性的 4.8 V 级锂金属软包电池的能量密度为 462.2 Wh kg-1,在高阴极负载(30 mg cm-2)、低 N/P 比(1.18)和稀薄电解质(2.3 g Ah-1)的恶劣条件下可稳定循环 110 次。
参考文献
Wujie Yang, et al, Tailoring the Electrode-Electrolyte Interface for Reliable Operation of All-Climate 4.8 V Li||NCM811 Batteries, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202410893
DOI: 10.1002/anie.202410893
https://doi.org/10.1002/anie.202410893