合理提高工作電壓(≥4.4 V vs. Li/Li+)是最大化鋰離子電池(LIB)能量密度的有效方法之一。作為高壓鋰離子電池系統的首選合作伙伴,局部高濃度電解質(LHCE)以其更強的鋰溶劑化結構、更少的游離溶劑和堅固的電極/電解質界面而引起了學術界的廣泛關注。
在此,上海交通大學Zheng Liang,Xinyang Yue系統地研究了 LHCE 中稀釋劑對陰極電解質界面(CEI)形成的作用,并闡明了內亥姆霍茲平面(IHP)中現有的陰離子稀釋劑配對導致不均勻的 CEI 以及隨后的高壓下電池的退化。
文章要點
1)由于HmFT?BDFOB?與氫氟醚?BDFOB?的相互作用較弱,減少了間氟甲苯稀釋劑的影響,因此在含二氟(草酸)硼酸鋰(LiDFOB)的LHCE中進一步使用間氟甲苯稀釋劑,以促進均勻和豐富的陰離子衍生的CEI。
2)因此,以MFT為主的LHCE推動了LIBs的高壓性能向前邁進了一步,使4.6V級1.2ah石墨||LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2袋電池在130次循環后容量保持了90.4%。
研究描述了一個影響CEI形成的新指標,并提出了深入優化高壓LIBs的新策略。
參考文獻
Mingming Fang, et al, An Electrolyte with Less Space-Occupying Diluent at Cathode Inner Helmholtz Plane for Stable 4.6 V Lithium-Ion Batteries, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202316839
DOI: 10.1002/anie.202316839
https://doi.org/10.1002/anie.202316839