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锂金属电池双功能电解液设计
材料人客服小谭     2022-01-18 微信扫码分享 登录后可收藏  
应用场景:
锂金属电池
关键性能:
实现了对高电位LiNi0.8Co0.15Al0.05O2正极的兼容,使其在20 mg/cm2的高载量下仍可长效循环上百次
产品介绍:

据中科院官网报道,针对负极锂枝晶生长及高镍三元正极界面不稳定的问题,中国科学院上海硅酸盐研究所研究员李驰麟团队提出了一种协同作用的离子“壳-核”型复合物作为醚类和酯类电解液添加剂,通过高LUMO能级的有机阳离子基团(“壳”)对溶剂化锂离子的排斥作用和具有丰富氧端基及非局域电荷分布的Keggin型多金属氧酸盐POM(“核”)对锂离子的富集作用,实现了对锂离子流的定向引导及锂金属的受控核化生长。研究利用有机阳离子基团的高HOMO能级及强吸附特性可以通过预先氧化成膜进一步稳定电解液/LiNi0.8Co0.15Al0.05O2正极的界面。这类离子复合物改性的电解液可以使对称锂金属电池在3和5 mA/cm2的高电流密度下分别具有超过500和300个周期的长循环寿命。差分电容测试表明,控制SEI形成的双电层中吸收的离子发生了重排。在电解液中只添加POM盐后,锂沉积物即可组装成凹形的土坯堆积;进一步的复合添加剂改性可促进表面光滑、排列紧密的球形锂镀层的形成。DFT计算验证了负极侧斥锂-富集协同机制的合理性以及正极侧改性固态电解质界面(CEI)的预先形成。双向功能化的电解液实现了对高电位LiNi0.8Co0.15Al0.05O2正极的兼容,使其在20 mg/cm2的高载量下仍可长效循环上百次。相关成果以Lithium Ion Repulsion-Enrichment Synergism Induced by Core–Shell Ionic Complexes to Enable High-Loading Lithium Metal Batteries为题,发表在Angewandte Chemie上。 

产品来源:
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