傳統(tǒng)碳酸鹽電解液產(chǎn)生的不穩(wěn)定界面相嚴重阻礙了鋰金屬電池使用高能量Ni富集層狀氧化物（LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2）。有鑒于此，西安交通大學丁書江教授、郗凱教授、高國新副教授等報道為了平衡寬溫區(qū)范圍內(nèi)的離子導電動力學和界面穩(wěn)定性，開發(fā)了1,3-丙烷磺內(nèi)酯(propanesultone)添加劑，這種添加劑能夠作為雙功能的電解質(zhì)調(diào)控電極/電解液的界面。
本文要點：
這種1,3-丙烷磺內(nèi)酯添加劑具有無機內(nèi)層和有機外層，因此實現(xiàn)了機械穩(wěn)定性和柔性，緩解應力累積，維持NCM811的結(jié)構(gòu)完整性。
（2）
富含無機組分的固體電解質(zhì)界面能夠阻礙電解液的副反應，促進Li+快速傳輸。構(gòu)筑的Li||Li電池在較寬的溫度區(qū)間內(nèi)具有穩(wěn)定性和低過電勢，而且在30 ℃壽命達到1000 h。優(yōu)化的雙功能電解質(zhì)對LiFePO4和LiCO2電極同樣適用，1000圈循環(huán)過程中容量保留67 %，構(gòu)筑使用貧電解液的Li||NCM811袋裝電池或者石墨||NCM811袋裝電池操作非常穩(wěn)定，展示了雙功能電解質(zhì)的實用性。Li||NCM811電池的工作區(qū)間涵蓋了-40 ℃~60 ℃區(qū)間。這項工作有助于開發(fā)能夠在各種季節(jié)使用的鋰金屬電池。
參考文獻
Yanan Li, Bo Wen, Na Li, Yuanjun Zhao, Yuzhi Chen, Xiangkai Yin, Xinyu da, Yuxin Ouyang, Xinyang Li, Pengxiang Kong, Shujiang Ding, Kai Xi, Guoxin Gao, Electrolyte Engineering to Construct Robust Interphase with High Ionic Conductivity for Wide Temperature Range Lithium Metal Batteries, Angew. Chem. Int. Ed. 2024
DOI: 10.1002/anie.202414636
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202414636
