韩建涛/方淳Nano Energy：定制电解液使高倍率、超稳定NCM正极材料用于锂离子电池

高容量富镍层状氧化物正极LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂（富镍 NCM）的电化学性能受到连续的不可逆相变、粒子解体和不稳定的正极-电解质界面等不利因素的影响，这些通常是由有害的正极-电解液反应诱导的。

华中科技大学韩建涛、方淳等人将具有高HOMO能级的LiBOB和多巴胺(DA)作为功能添加剂添加到传统碳酸碳酸酯基电解液中，经过原位电化学氧化形成均匀的无机/聚合物正极电解质界面（CEI），以抑制上述副反应。

这种CEI膜不仅消除了不利的正极-电解液界面反应，防止电解液渗透到晶界，而且阻碍了材料表面惰性岩盐相的形成。更重要的是，这项工作证明了这种富含 N、B、O 的界面层提供了快速的Li⁺扩散动力学过程，以确保正极的高倍率性能，这仍然是富镍 NCM 的大规模应用的技术难点。

结果，在双重添加剂的协同作用下，电池在1 C下循环200次后容量保持率超过 92%，并在20 C的高倍率下获得了118 mAh g^-1的高比容量。通过优化电解液配方，建立稳定有效的Li⁺导电界面膜，是开发高性能大容量储能正极的有效途径。

韩建涛/方淳Nano Energy：定制电解液使高倍率、超稳定NCM正极材料用于锂离子电池

图1. Li|LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂电池在不同电解液下的电化学性能

韩建涛/方淳Nano Energy：定制电解液使高倍率、超稳定NCM正极材料用于锂离子电池

图2. 在不同电解液循环后的CEI层的XPS光谱

Tailoring Electrolyte to Enable High-Rate and Super-Stable Ni-rich NCM Cathode Materials for Li-ion Batteries. Nano Energy 2021. DOI: 10.1016/j.nanoen.2021.106301

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