以LiCoO₂（LCO）为正极的高电压锂金属电池具有较高的体积和重量能量密度。然而，LCO在电压超过4.5 V_Li下的稳定循环仍然是一个挑战。

近日，麻省理工学院李巨教授，Yang Shao-Horn，Jeremiah A. Johnson报道了选用了对碳酸盐溶剂氧化脱氢具有较高表面反应性的单晶LCO颗粒。

文章要点

1）研究人员采用一系列原位和非原位技术，研究了磺酰胺基电解质（DMCF₃SA中1 m LiFSI）的氧化稳定性和不同电位下LCO表面CEI的演变，揭示了电解质在稳定LCO单晶表面中的作用。

2）研究发现，这种磺酰胺基电解质通过抑制LCO表面降解和副反应，极大地改善了商用LCO正极在4.5至4.7 V_Li高充电电压下的循环性能。特别是，使用磺酰胺类电解质，LCO正极在4.55 V_Li和4.6 V_Li下的容量保持率分别达到89%和85%，具有出色的库仑效率（CE达到99.84%）和倍率性能。此外，这种磺酰胺基电解液还可以在锂基体上实现CE高达99.7%的镀锂/剥离。

3）研究发现，通过使用磺酰胺基电解质，表面退化、阻抗增长以及气体析出和钴溶解方面的不良副反应均得到良好的抑制。

研究工作突出了构建稳定的抗应力腐蚀开裂（SCC）的电极-电解质界面（EEIs）的重要性，并为设计用于高电压LMBs的新型电解质提供了一种新的途径。

参考文献

Weijiang Xue, et al, Stabilizing electrode–electrolyte interfaces to realize high-voltage Li||LiCoO₂ batteries by a sulfonamide-based electrolyte, Energy Environ. Sci., 2021

DOI: 10.1039/d1ee01265g

https://doi.org/10.1039/d1ee01265g