上交黄兴溢AM:动态疏溶剂电解质界面用于长寿命锂金属电池! 2024年3月27日 上午11:28 • z, 顶刊 • 阅读 11 传统碳酸盐电解质中固体电解质界面相(SEI)的异质性、物种多样性和机械稳定性差导致循环过程中锂(Li)和电解质的不可逆耗尽,阻碍了锂金属电池(LMB)的实际应用。 在此,上海交通大学黄兴溢团队提出了一种在锂金属(Li-PFbTHF(全氟丁基四氢呋喃))表面上的疏溶剂动态液体电解质界面(DLEI),它选择性地传输盐并诱导盐衍生的SEI形成。具有富含 C-F 基团的疏溶剂 DLEI 显著减少了Li、碳酸盐溶剂和潮湿空气之间的副反应,形成富含 LiF/Li3PO4 的 SEI。 研究表明,DLEI 有效稳定了锂金属和碳酸盐电解质之间的界面。 具体而言,LiFePO4 ||Li-PFbTHF 电池在 1.0 C 下循环 1000 次后容量保持率为 80.4%,具有优异的倍率容量(5.0 C 时为 108.2 mAh g-1),在 1.0 C 下循环 550 次后容量保持率为 90.2%。此外,252.0 Wh kg-1 的 0.55 Ah 软包电池可实现稳定的循环。 图1. DFT计算 总之,该工作展示了DLEI层可有效地保护LMA免受碳酸盐电解质和空气腐蚀,从而构建长循环稳定的LMB。DFT计算和XPS表征揭示了快速Li+运输和C-F键在LEPE/电解质中产生LiF/富Li3PO4的SEI的关键作用。结果显示,稳定的SEI保证Li||Li对称电池实现了2500小时以上的稳定循环。Li||LFP全电池在1.0和2.0 C下具有超过1000次循环的长循环寿命和优异的倍率性能(5.0 C下为118.2 mAh g-1) )。 此外,在 LEPEV 电解质中, LFP 负载量为 15.6 mg cm-2 的全电池(100 μm Li-PFbTHF,N/P 比为 8)在 1.0 C 下循环 550 次后,容量保持率为 90.2%。因此,该工作为空气稳定 LMA 的合理优化提供了一种简便且有前景的方法,可用于高负载、长期稳定循环 LMB 的实际应用。 图2. LFP||Li–PFbTHF (100 μm) 的实际电化学性能 Engineering A Dynamic Solvent-phobic Liquid Electrolyte Interphase for Long-life Lithium Metal Batteries, Advanced Materials 2024 DOI: 10.1002/adma.202308799 原创文章,作者:Jenny(小琦),如若转载,请注明来源华算科技,注明出处:https://www.v-suan.com/index.php/2024/03/27/ff2811a1f8/ 电池顶刊 赞 (0) 0 0 生成海报 相关推荐 华科EES: CoSA-MoCeOx封装在碳纳米管中,助力提高PEMWE活性和稳定性 2024年4月23日 8篇催化顶刊:Nat. Commun.、Nano Lett.、ACS Nano、Small、Chem. Eng. J.等成果 2023年10月18日 傅佳骏/陈涛ACS Nano:持续释放策略优化锌电池电极/电解质界面 2023年10月3日 南科大卢周广AEM: 葡聚糖硫酸锂粘结剂实现4.6V高压下稳定的LiCoO2正极 2023年10月16日 南京师范大学JMCA:含氧中间体在Ru-Sn固溶体氧化物上竞争吸附,显著提高碱性OER活性 2023年10月30日 Nature子刊:构建超低Fe负载量单原子催化剂,用于高效催化转移氢化反应 2023年11月5日 发表回复 请登录后评论...登录后才能评论 提交