AM: 利用三氟甲苯化离子液体开发用于高压锂金属电池的准固态醚基电解质

文章总结

准固态醚基电解质的实际应用受到锂枝晶形成和氧化稳定性差的阻碍，这降低了电池的循环寿命和能量密度。在此，利用离子液体在形成优化的电极 / 电解质界面时所具有的高离子相互作用和结构灵活性的特点，设计并开发了一种带有三氟甲苯化阳离子链段的吡咯烷鎓类离子液体。电解质中阴离子的氧化会促使在正极形成坚固的富含无机氟化锂（LiF）的界面层，从而有效地实现高氧化稳定性，并抑制过渡金属离子的溶解。此外，由三氟甲苯化阳离子衍生而来的 LiF 界面层提高了负极界面的模量，并抑制了锂枝晶的生长。因此，采用优化后电解质的锂 - 磷酸铁锂（Li-LiFePO₄）、锂 - 钴酸锂（Li-LiCoO₂）和锂 - 镍钴锰酸锂（Li-LiNi₀.₈Co₀.₁Mn₀.₁O₂ ）全电池，在高电流密度（10C）、4.5V 的宽电压范围、11.1 毫克每平方厘米的高质量负载以及零下 20 摄氏度至 80 摄氏度的宽温度范围内，都展现出了显著的性能提升。此外，一个能量密度超过 356 瓦时每千克且具有优异循环稳定性的 2.66 安时级软包电池，证明了这一策略在为准固态醚基电解质在高能量密度电池中的实际应用提供可行路径方面的潜力。

图文简介

含三氟甲苯化离子液体的准固态电解质的设计以及锂（离子）传输机制

锂的沉积 / 剥离行为以及负极界面的表征

准固态锂金属全电池的性能

镍钴锰酸锂（NCM811）颗粒的正极循环稳定性和锂化动力学

咪唑鎓类离子液体的拓展应用以及全电池的性能

论文信息

通讯作者： Jing Sun, Baoling Huang, Tianshou Zhao

小编有话说：本文仅作科研人员学术交流，不作任何商业活动。由于小编才疏学浅，不科学之处欢迎批评。如有其他问题请随时联系小编。欢迎关注，点赞，转发，欢迎互设白名单。投稿、荐稿：polyenergy@163.com