电子科大Nano Energy：供氟路易斯酸添加剂为超稳定锂金属电池提供优异的半固态电解质

原位聚合固态锂金属电池具有灵活性、良好的能量密度和可靠的安全性，被认为是最有前途的商业应用之一。然而，由于电极/电解质界面不稳定和离子扩散界面动力学差，导致理金属电池的副反应和不可控锂枝晶生长，影响电池寿命。

在此，电子科技大学吴孟强教授、徐自强研究员、方梓烜等人采用原位聚合的方法，将氟化铝(AlF3)Lewis酸添加剂引入三维交联原位半固态聚合物电解质中。结果表明，AIFS添加剂不仅可以固定阴离子以改善电化学性能，而且可以构建具有快速Li+扩散动力学且高粘附的固体电解质界面(SEI)层，有效地保护金属负极免受副反应和锂枝晶生长的影响。

图1. A-ISPE的设计原理图

总之，该工作通过PETEA交联剂原位聚合VC单体，设计了三维交联半固态聚合物电解质，并成功应用于锂金属电池中。引入的AlF₃添加剂有利于锂盐解离，并通过与阴离子的偶联限制阴离子的迁移在25°C时离子电导率为777 ×10^-4Scm^-1，Li⁺迁移数为0.67。

此外，AlF₃添加剂通过在 SEI层中引入富集的LiF、Li- Al合金和AlF₃组分对金属负极进行改性，采用AlF₃添加剂策略可以使Li/Li电池在01mAcm^-2的电流密度下保持1700h以上循环。Li/LFP电池在3C倍率下340次循环后的容量保持率为93.5%。因此，这一策略为固态理金属电池通过原位聚合工艺的实际应用提供了可能。

图2. 电化学性能

Lewis acid fluorine-donating additive enables an excellent semi-solid-state electrolyte for ultra-stable lithium metal batteries, Nano Energy 2023 DOI:10.1016/j.nanoen.2023.108700

原创文章，作者：v-suan，如若转载，请注明来源华算科技，注明出处：https://www.v-suan.com/index.php/2023/09/19/014177a85b/

电子科大Nano Energy：供氟路易斯酸添加剂为超稳定锂金属电池提供优异的半固态电解质

相关推荐