电解质工程对于推进锂 (Li) 金属电池 (LMB) 的发展至关重要。目前,不稳定的电极-电解质界面限制了 LMB 的稳定循环。
在这里,佐治亚理工学院Seung Woo Lee,釜山国立大学Joonhee Kang介绍了一种添加工程方法,旨在通过将离子添加剂四丁基铵四氟硼酸盐掺入低浓度四氢呋喃醚电解质中来增强这些电极-电解质界面
文章要点
1)研究结果表明,四氟硼酸阴离子可最大限度地减少腐蚀和锂库存损失。此外,吸附在阳极表面的大量四丁基铵阳离子可实现均匀致密的锂电沉积。这种氟化和抑制枝晶的机制支持稳定的大电流和高容量操作。
2)在不改变电解质溶剂化结构的情况下,功能添加剂形成了具有增强电荷传输动力学的坚固界面,特别是稳定的固体电解质界面和阴极电解质界面。在实际测试条件下(N/P = 1.75,E/C = 5.1 g Ah-1),设计的电解质在采用 4 mAh cm-2 高镍正极的全电池中表现出 150 次循环 82.4% 的容量保持率。
参考文献
Kun Ryu, et al, Additive engineering strategies for improved interfacial stability in lithium metal batteries, Energy Environ. Sci., 2024
DOI: 10.1039/D4EE02479F