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采用鋰金屬負極和富鎳正極的可充電池因其高能量密度而被認為是有前景的。然而，與鋰枝晶生長和正極結構退化相關的電池故障嚴重阻礙了它們的實際應用，尤其是在高壓或快速充電工作期間。

浙江大學陸盈盈等人通過調(diào)控溶劑化結構獲得了一種由四氟硼酸鋰(LiBF₄)和硝酸鋰(LiNO₃)雙鹽添加劑組成的先進碳酸酯電解液。

研究發(fā)現(xiàn)LiBF₄添加劑不僅可以提高高壓NCM811正極的穩(wěn)定性，而且還可以通過其路易斯酸性輔助LiNO₃在碳酸酯電解液中溶解。獨特的雙鹽添加劑化學可以協(xié)同作用，在正負極上建立堅固且高導電性的固體電解質(zhì)界面，從而實現(xiàn)大塊的鋰金屬沉積并有利于LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂ (NCM811 )在4.4 V下的結構穩(wěn)定性。

圖1 鋰負極的電化學性能

由此產(chǎn)生的快速界面動力學顯著降低了電極過電位，并在5 C充電倍率(~10 mA cm^-2)下實現(xiàn)了185.6 mAh g^-1的超高容量。即使使用薄鋰負極(45 μm)和高負載 NCM811正極 (2.4 mAh cm^-2) 進行250次循環(huán)后，全電池仍顯示出80.3%的容量保持率。

圖2 全電池的電化學性能

Dual-salt-additive Electrolyte Enables High-voltage Lithium Metal Full Batteries Capable of Fast-charging Ability. Nano Energy 2021. DOI: 10.1016/j.nanoen.2021.106353

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浙大陸盈盈Nano Energy：雙鹽添加電解液使高壓鋰金屬全電池具備快充能力

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