先前的研究表明,反钙钛矿型Li2OHCl是一种固态Li+导体。通过在惰性气氛中于370 ℃加热等摩尔LiOH和LiCl可以轻松制备大量的Li2OHCl。 尽管Li2OHCl显示出与报道的Li3OCl非常相似的晶体结构,但其具有较低的离子电导率(10-5 S cm-1)。 此外,“三明治”型聚合物/Li2OHCl /聚合物电解质在Li/Li和Li/LiFePO4电池中均表现出稳定的循环,突出了Li2OHCl颗粒中和跨界面的Li+传输能力。
近日,北京化工大学周伟东教授报道了Li2OHCl本身可以在3.3 V或4.0 V电压下电解,产生O2/ HCl并释放2 eq。
文章要点
1)电解质的酸度决定了 Li+具有两种不同的氧化途径。在含微量酸的电解质中,Li2OHCl在3.3 V的恒定电压下被氧化。在中性电解质中,Li2OHCl的氧化在4.0 V开始,但是所产生的HCl将增加电解质的酸度,并导致Li2OHCl的电解的电压降至3.3 V。
2)Li2OHCl的电解可提供高达812 mAh g-1的锂释放容量,在负极上可等效Li沉积或Li嵌入,因而有望成为用于负极预锂化的Li储库。使用Li2OHCl作为锂源,可以有效地对硅碳(Si@C)复合负极进行预锂化。结果显示,由LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2(NMC811)正极和预锂化的Si@C负极组成的全电池,其容量随预锂化剂量的增加而增加,同时循环稳定性没有任何明显的影响。
参考文献
Lulu Guo, et al, The electrolysis of anti-perovskite Li2OHCl for prelithiation of high energy density batteries, Angew. Chem. Int. Ed., 2021
DOI: 10.1002/anie.202102605
https://doi.org/10.1002/anie.202102605