高能密度電池的開發(fā)對于各種應用至關(guān)重要，然而，超過4.5V的電解質(zhì)穩(wěn)定性不足阻礙了許多高容量材料的應用。江蘇師范大學Lai Chao、Tu Xingchao、徐州納烯新材料研究院Sun Chuang提出了一種簡單而高效的策略來克服這一限制，并在使用商用酯電解質(zhì)時提高高壓鋰金屬電池中界面的穩(wěn)定性。
本文要點：
1) 作者設計了一系列電解質(zhì)添加劑，旨在逐漸延長環(huán)己烷-1，2，3，4，5，6-六亞胺（CHHI）末端烷基的長度。在這些添加劑中，六丁基環(huán)己烷-1,2,3,4,5,6-六亞胺（HBCHHI）由于正丁基和亞氨基的協(xié)同互補性而表現(xiàn)出優(yōu)異的性能。這種協(xié)同效應導致形成更薄、更致密且富含LixN的固體/陰極電解質(zhì)界面。
2) 因此，其抑制了電解質(zhì)-電極的相互作用，使Li||LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2（NCM811）電池能夠在4.7V的高壓下運行，同時減輕了陰極的結(jié)構(gòu)退化，甚至減輕了陽極處的Li沉積。高壓Li||NCM811電池在5C的倍率下循環(huán)500次后，容量保持率提高了≈250%。在≈2.5 mAh cm?2的高陰極負載條件下，全電池壽命也得到了延長。
Ruiliu Jia et.al Hexabutylcyclohexane-1,2,3,4,5,6-hexaimine Additive-Assisted Commercial Ester Electrolyte for 4.7 V Highly-Stable Li-Metal Batteries Adv. Energy Mater. 2023
https://doi.org/10.1002/aenm.202302747
