AEM: 调节阴离子化学以增强低温锂金属电池的本体和界面稳定性

文章总结

锂金属电池在寒冷环境中的稳定运行显著受制于电解液本体和界面区域的动力学不足。本研究提出一种原位聚合准固态电解质，采用三元阴离子体系与共引发剂协同提升其抗冻性能。在共引发剂驱动的竞争策略下，锂离子的配位环境被调控，溶剂化结构减弱，同时电解液本体中的分子链运动得到调节，有效降低了锂传输势垒。与此同时，该聚合物基电解质促进锂金属电极表面形成双层界面结构 —— 富含 LiF 的内层和富银的外层。本体与界面相的协同作用使锂离子迁移数在 - 20°C 时高达 0.78。因此，该电解质可有效抑制锂枝晶生长，使锂对称电池在 - 20°C、10 mA/cm² 电流密度下稳定运行超 600 小时，且 Li||LFP 电池在 - 20°C、20 mA/g 条件下循环 150 次后容量保持率达 93.65%。这项工作为设计具有优化本体和界面性能的多阴离子电解质以适配先进低温锂金属电池提供了新的思路。

图文简介

低温锂金属电池用聚合物电解质的设计

聚合物电解质的结构

聚合物电解质中的锂离子传输

设计的聚合物电解质上的锂剥离 / 电镀行为

电极的形貌与界面化学

论文信息

通讯作者：Xuanjun Wang， Yaoyu Ren

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