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三單位聯(lián)合AFM:高溫高壓鋰金屬電池用醚基電解液

三單位聯(lián)合AFM:高溫高壓鋰金屬電池用醚基電解液
鋰金屬與有機(jī)溶劑的兼容性對(duì)于鋰金屬電池(LMBs)來(lái)說(shuō)是最關(guān)鍵的。盡管醚類溶劑對(duì)鋰金屬表現(xiàn)出優(yōu)異的相容性,但醚類溶劑在高溫和高電壓下的反應(yīng)性阻礙了它們?cè)阡嚱饘匐姵叵到y(tǒng)中的應(yīng)用。
三單位聯(lián)合AFM:高溫高壓鋰金屬電池用醚基電解液
圖1.?電解液表征
中科院寧波材料所程亞軍、上海大學(xué)趙宏濱、上海空間電源所王可等設(shè)計(jì)了一種高溫醚類電解液,包括草酰二氟硼酸鋰(LiODFB)、二甘醇二丁基醚(DGDE)、3-甲氧基丙腈(MPN)和氟代碳酸乙烯酯(FEC),簡(jiǎn)稱MDF電解液。
研究顯示,電解液中MPN的存在改變了溶劑化結(jié)構(gòu),從而促進(jìn)了ODFB?氧化還原反應(yīng)的增加,并與FEC協(xié)同構(gòu)建了堅(jiān)固的固體電解質(zhì)界面(SEI),有效抑制了鋰枝晶的生長(zhǎng)和溶劑分解。
三單位聯(lián)合AFM:高溫高壓鋰金屬電池用醚基電解液
圖2.?鋰沉積形貌及SEI分析
因此,MDF電解液不僅使Li||Cu和Li||Li電池表現(xiàn)出較長(zhǎng)的循環(huán)穩(wěn)定性和高的庫(kù)侖效率,而且在Li|| LiFePO4(LFP)和Li|| LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2(NCM811)電池中都表現(xiàn)出優(yōu)異的循環(huán)特性。值得注意的是,即使暴露在高達(dá)80℃的高溫下,這些電池仍表現(xiàn)出穩(wěn)定的運(yùn)行,并且Li||NCM811電池在4.5 V的高電壓水平下也保持優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性。
三單位聯(lián)合AFM:高溫高壓鋰金屬電池用醚基電解液
圖3.?Li||NCM811電池性能
Ether-Based Electrolyte for High-Temperature and High-Voltage Lithium Metal Batteries. Advanced Functional Materials 2024. DOI: 10.1002/adfm.202313319

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