下一代電動設備和車輛需要高能量和穩定的鋰離子電池。為了促進它們的發展,在高容量陽極和高壓陰極上形成穩定的界面至關重要。然而,在某些商業化的鋰離子電池中,這種中間相是不穩定的。由于操作過程中的內應力,在界面和電極中形成裂紋;這種裂紋的存在允許形成Li枝晶和新的界面,導致能量容量的衰減。近日,馬里蘭大學Xu Jijian、Wang Chunsheng重點介紹了在不同電池系統中形成富LiF界面的電解質設計策略。
本文要點:
1) 在水性電解質中,疏水性LiF可以延長水性電解質的電化學穩定性窗口。在有機液體電解質中,高疏鋰的LiF可以抑制Li枝晶的形成和生長。因此,形成富LiF界面的電解質設計有助于實現高能水性和非水性鋰離子電池。
2) 此外,這里討論的電解質和中間相設計原理也適用于固態電池,其也可作為在低堆壓下實現長循環壽命的策略,從而構建其他金屬電池。
Hongli Wan et.al Designing electrolytes and interphases for high-energy lithium batteries Nature Reviews Chemistry 2023
DOI: 10.1038/s41570-023-00557-z
https://doi.org/10.1038/s41570-023-00557-z