電解質工程對于推進鋰 (Li) 金屬電池 (LMB) 的發展至關重要。目前,不穩定的電極-電解質界面限制了 LMB 的穩定循環。
在這里,佐治亞理工學院Seung Woo Lee,釜山國立大學Joonhee Kang介紹了一種添加工程方法,旨在通過將離子添加劑四丁基銨四氟硼酸鹽摻入低濃度四氫呋喃醚電解質中來增強這些電極-電解質界面
文章要點
1)研究結果表明,四氟硼酸陰離子可最大限度地減少腐蝕和鋰庫存損失。此外,吸附在陽極表面的大量四丁基銨陽離子可實現均勻致密的鋰電沉積。這種氟化和抑制枝晶的機制支持穩定的大電流和高容量操作。
2)在不改變電解質溶劑化結構的情況下,功能添加劑形成了具有增強電荷傳輸動力學的堅固界面,特別是穩定的固體電解質界面和陰極電解質界面。在實際測試條件下(N/P = 1.75,E/C = 5.1 g Ah-1),設計的電解質在采用 4 mAh cm-2 高鎳正極的全電池中表現出 150 次循環 82.4% 的容量保持率。
參考文獻
Kun Ryu, et al, Additive engineering strategies for improved interfacial stability in lithium metal batteries, Energy Environ. Sci., 2024
DOI: 10.1039/D4EE02479F