对于在高电压(>4.5 V vs.Li/Li+)下运行的LiCoO2(LCO),LCO与碳酸亚乙酯(EC)基电解质和LiPF6盐之间的强烈副反应会产生大量腐蚀性物质(如HF和HPO2F2),导致严重的表面退化。近日,北京大学潘锋、Zhao Qinghe、Zheng Guorui、清华大学柳明选择抗氧化氟代碳酸乙烯酯(FEC)和二氟代碳酸亚乙酯(DFEC)作为共溶剂,以减少腐蚀性物质的产生。
本文要点:
1) PF6−阴离子在氟化溶剂的协同作用下促进了以LiF/LixPOyFz/Li3PO4无机物和含磷有机物为特征的稳定阴极/电解质界面(CEI)形成,这显著抑制了高氧化性Co4+/On−的催化作用(0<n<2)。
2) 得益于减少的腐蚀物种和增强的CEI,LCO表面的分层结构在长期循环过程中得到了有效保护,并且具有高度可逆的O3/H1-3相变。因此,LCO石墨软包电池在3.0-4.55 V下循环500次后,容量保持率达到85.7%。
Hengyu Ren et.al Stabilizing LiCoO2 at 4.6 V by regulating anti-oxidative solvents EES 2024
DOI: 10.1039/D4EE02049A
https://doi.org/10.1039/D4EE02049A