由于锂离子在负极、电解液和固体电解质界面（SEI）中缓慢的传输动力学，以及巨大的过电位导致负极表面镀锂，使得锂离子电池（LIB）能量的急剧下降，甚至不能安全地在-10 °C以下充电。

近日，华南理工大学朱敏教授，胡仁宗报道了设计了一种新型的SnO₂-LiF-石墨（SLG）三元复合负极，以实现LiBs的宽温应用。

文章要点

1）少量的LiF添加剂有望改善Li⁺的扩散，并在负极表面形成稳定的以无机为主的SEI层，这有利于承受负极材料在循环过程中的体积膨胀。此外，石墨为电荷转移过程提供了高的电子传导性，并与稳定的SEI层一起起到了阻挡作用，防止了Sn相的聚集和粗化。

2）结果表明，采用PC基电解液的SLG负极在60 ℃和−30 °C下的电流密度为100 mA g−1的情况下，可分别实现900 mA h g⁻¹和393.9 mA h g⁻¹以上的稳定容量。此外，当与四氢呋喃（THF/EMe-THF）基电解质组合时，可以在−50 °C下提供637.2 mA h g⁻¹的高容量。此外，基于SLG负极的全电池在零下温度的循环稳定性和充电性能也优于石墨负极，表明SnO₂基负极材料在低温应用方面具有广阔的应用前景。

参考文献

Liang Tan, et al, LiF-Induced Stable Solid Electrolyte Interphase for a Wide Temperature SnO₂-Based Anode Extensible to −50 °C, Adv. Energy Mater. 2021

DOI: 10.1002/aenm.202101855

https://doi.org/10.1002/aenm.202101855