AFM：构建弹性SEI/CEI助力锂离子电池45℃下稳定运行！

制备高能量锂离子电池的关键是确保含硅负极和富镍正极的界面稳定性。

图1. 添加剂设计

韩国科学技术院Nam-Soon Choi、蔚山科学技术院Sung You Hong、高丽大学Sang Kyu Kwak等采用一种多功能电解液添加剂，4-（烯丙氧基）苯基氟硫酸盐（APFS），形成了由LiF和聚合物物种组成的机械应变适应性固体电解质间相（SEI），以及包含S-O和S-F物种的热稳定正极-电解质界面。

碳酸乙烯酯（VC）与APFS通过电化学引发的自由基共聚在SiG-C（30wt.%石墨+70wt.%SiC复合材料）负极上形成了空间可变形的聚合物SEI，可以在电化学循环过程中承受SiG-C负极的严重体积变化。

此外，合成的APFS添加剂有助于形成SEI和CEI，它们包括热稳定性强的硫物种和密度较低的类聚合物成分，从而使锂离子能够容易地传输。

图2. 添加剂的电化学性能验证

含硫CEI抑制了正极处电解液的进一步氧化，有效地减少了高温下脱锂正极的热释放，并抑制了过渡金属从NCM811正极的溶解。此外，APFS使PF₅失活的能力减轻了NCM811正极和SiG-C负极的界面间诱导的不稳定性。

受益于上述优势，VC与APFS的联合使用使SiG-C/ NCM811全电池在45℃下循环300次后容量保持率达72.5%，并且容量高达143.5 mAh g^-1。

总体而言，这项研究可能为设计新型电解液添加剂提供方向，并有机会取代在LiPF₆基电解液中表现出热不稳定性和化学不稳定性的传统电解液添加剂，如FEC。

图3. 循环后的SiG-C负极研究

Elastic Interfacial Layer Enabled the High-Temperature Performance of Lithium-Ion Batteries via Utilization of Synthetic Fluorosulfate Additive. Advanced Functional Materials 2023. DOI: 10.1002/adfm.202303029

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