石墨碳及其锂复合材料已被人们用作锂沉积衬底,以解决锂的巨大体积变化和枝晶生长等问题。然而,其同时也存在一些新的问题,包括石墨颗粒严重剥落和固体电解质界面层(SEI)的不稳定性。
近日,中科院物理研究所王兆翔研究员,王雪锋特聘研究员报道了将LiFSI作为碳酸盐电解质中的电解液盐,从而提高石墨基体上锂沉积的循环性能。
文章要点
1)研究发现,FSI-阴离子对致密的SEI膜的稳定性和易受锂沉积影响的石墨结构的保护起着重要作用。
2)在LiFSI电解质中,Li+溶剂化壳层中含有比LiPF6电解质中更多的FSI-阴离子,并能参与镀锂过程中致密稳定的SEI的形成。
3)FSI-制备的SEI可以保护石墨衬底免受溶剂化Li+离子的共嵌入,抑制电解质和沉积Li之间的连续反应,延长电池的使用寿命,提高库仑效率。
这些发现更新了人们对SEI稳定性的认识,并为二次锂电池电解质的设计和开发提供了建议。
参考文献
Gaojing Yang, et al, Anionic Effect on Enhancing the Stability of a Solid Electrolyte Interphase Film for Lithium Deposition on Graphite, Nano Lett., 2021
DOI:10.1021/acs.nanolett.1c01436
https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.1c01436