​杨剑/顾鑫AEM：20C寿命超3000次，高耐用性、超快速循环双离子电池！

双离子电池（DIBs）由于其低材料成本、高功率能力和环境友好性，在能源储存方面显示出良好的前景。然而，作为阴极的石墨总是受到结构破坏和电极/电解质界面不稳定的影响，这大大降低了其电化学性能。

山东大学杨剑、中国石油大学（华东）顾鑫等将三（三甲基硅）亚磷酸酯（TMSP）用作电解液添加剂加入，以改善电化学性能。

图1. 电化学性能

尽管TMSP曾经用于传统的LIBs，但这项工作首次报道其作为DIBs的电解液添加剂。与LIBs的情况不同，在DIBs中跨越石墨正极电解质界面（CEI）层传输的是大的阴离子，而不是小的锂离子。X射线光电子能谱（XPS）和ToF-SIMS表明，由TMSP分解产生的原位CEI层具有较少的LiF，但有较多的SiO-和PO₂-，表明TMSP有效地抑制了电解液盐的分解，电解液的NMR也支持这一结果，在加入TMSP后，电解液盐类的典型水解产物HF和P₂O₂F-大大减少。因此，电极的稳定性和反应的可逆性得到了改善。

图2. TMSP的作用

同时，高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）和ToF-SIMS表明，TMSP衍生的CEI层是均匀和薄的，从而提高了电荷转移的动力学。因此，由TMSP诱导的优异性能在石墨中得到证明，其显示出超快的倍率能力（30C时≈96.8%）和超稳定的循环性能（10C时3000次循环后为92.5%，20C时3000次循环后为88.7%）。这些结果证明了石墨上的CEI层在DIBs中的巨大潜力。

图3. CEI的表征

Highly Durable and Ultrafast Cycling of Dual-Ion Batteries via In Situ Construction of Cathode–Electrolyte Interphase. Advanced Energy Materials 2022. DOI: 10.1002/aenm.202202253