优化固体电解质界面(SEI)和正极电解质界面(CEI)的组成和结构是发展锂离子电池(LIBs)的关键。
近日,湖南大学马建民教授报道了以六氟异丙基三氟甲磺酸(HFPTf)为电解质添加剂,原位设计了梯度硫化锂(Li2SOx,x=0,3,4)/均匀氟化锂(LiF)型SEI。
文章要点
1)研究发现,在电解质中,HFPTf由于其较高的还原电位,更容易在锂负极表面被还原。此外,HFPTf能使Li+容易解溶,导致Li+在负极表面的通量增加,从而避免了Li枝晶的生长。
2)实验结果显示,在电流密度为0.5 mA cm−2时,Li|Li对称电池的循环稳定性提高到1000 h。此外,由于在正极表面形成了均匀稳定的CEI,阻碍了金属离子从正极的溶解,含HFPTf的电解质可使Li||NCM811电池在100 mA g-1下循环150次,容量保持率达70%。
这项研究对添加剂在“一相两相”(电解质和SEI/CEI)中调节电解质的性能提供了一种有效的途径。
参考文献
Xin Li, et al, Hexafluoroisopropyl Trifluoromethanesulfonate-Driven Easily Li+ Desolvated Electrolyte to Afford Li||NCM811 Cells with Efficient Anode/Cathode Electrolyte Interphases, Adv. Funct. Mater. 2021,
https://doi.org/10.1002/adfm.202104395
DOI: 10.1002/adfm.202104395