對于在高電壓(>4.5 V vs.Li/Li+)下運行的LiCoO2(LCO),LCO與碳酸亞乙酯(EC)基電解質和LiPF6鹽之間的強烈副反應會產生大量腐蝕性物質(如HF和HPO2F2),導致嚴重的表面退化。近日,北京大學潘鋒、Zhao Qinghe、Zheng Guorui、清華大學柳明選擇抗氧化氟代碳酸乙烯酯(FEC)和二氟代碳酸亞乙酯(DFEC)作為共溶劑,以減少腐蝕性物質的產生。
本文要點:
1) PF6?陰離子在氟化溶劑的協同作用下促進了以LiF/LixPOyFz/Li3PO4無機物和含磷有機物為特征的穩定陰極/電解質界面(CEI)形成,這顯著抑制了高氧化性Co4+/On?的催化作用(0<n<2)。
2) 得益于減少的腐蝕物種和增強的CEI,LCO表面的分層結構在長期循環過程中得到了有效保護,并且具有高度可逆的O3/H1-3相變。因此,LCO石墨軟包電池在3.0-4.55 V下循環500次后,容量保持率達到85.7%。
Hengyu Ren et.al Stabilizing LiCoO2 at 4.6 V by regulating anti-oxidative solvents EES 2024
DOI: 10.1039/D4EE02049A
https://doi.org/10.1039/D4EE02049A