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優化組成和結構的固體電解質界面(SEI)和正極電解質界面(CEI)被認為是鋰離子電池的關鍵。近日，湖南大學馬建民（通訊作者）等人在材料研究頂級期刊Adv. Funct. Mater.上發表了題為”Hexafluoroisopropyl Trifluoromethanesulfonate-Driven Easily Li⁺ Desolvated Electrolyte to Afford Li||NCM811 Cells with Efficient Anode/Cathode Electrolyte Interphases”的研究性論文。

分子氧化還原勢的理論計算

作者以六氟異丙基三氟甲磺酸(HFPTf)為電解質添加劑，原位設計了梯度硫化鋰(Li₂SO_x，x=0，3，4)/均勻氟化鋰(LiF)型SEI。在電解液中，HFPTf由于其較高的還原電位，更容易在鋰負極表面被還原。

抑制鋰枝晶評估

此外，HFPTf能使Li⁺容易解溶，導致Li⁺在負極表面的通量增加，從而避免了Li枝晶的生長。在0.5 mA cm^?2時，Li|Li對稱電池的循環穩定性提高到1000 h。此外，含HFPTf的電解液能使Li||NCM811電池在100 mg^?1下循環150次，容量保持率達70%，這主要是由于在正極表面形成了均勻穩定的CEI，阻礙了金屬離子從正極溶解。

XPS機理分析

Hexafluoroisopropyl Trifluoromethanesulfonate-Driven Easily Li⁺ Desolvated Electrolyte to Afford Li||NCM811 Cells with Efficient Anode/Cathode Electrolyte Interphases (Adv. Funct. Mater., 2021, DOI: 10.1002/adfm.202104395)

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湖南大學馬建民AFM：高效正極/負極電解質界面相

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