刘喜正/时喜喜Adv. Sci.:富含硫化物的SEI层助力SiO/C负极-20℃运行! 2023年10月14日 下午1:45 • 未全平台发布, 顶刊 • 阅读 41 氧化硅/石墨(SiO/C)复合负极是超过400 Wh kg-1的下一代锂离子电池有希望的候选者之一。然而,低温下的快速容量衰减和潜在的安全风险限制了它们的广泛实际应用。 天津理工大学刘喜正、时喜喜等报道了在SiO/C负极表面制备富含硫化物的固体电解质界面(SEI)层,以提高低温下的可逆锂存储性能。 图1 改性层的TOF-SIMS分析 具体而言,通过将SiO/C复合负极与锂负极组装成半电池,并在含亚硫酸酯的电解液(1 m LiTFSI-EC/DMS/DES+FEC 10 vol%)系统中进行预循环即可获得富含硫化物的SEI层。该SEI层具有高界面能和机械强度,可适应SiO/复合负极的大体积变化。 与传统的SEI层不同,该改性层由具有三个连续层的无机-有机混合组分组成,其中ROSO2Li、ROCO2Li和LiF均匀分布在每一层上。富含硫化物的有机层可有效地防止商业电解液分解产物对活性物质的腐蚀,并引导LiPO2F2的形成,而富含LiF的无机层则促进了Li+在低温下的均匀沉积。作者通过DFT计算进一步验证了通过有机层的均匀锂离子沉积和梯度扩散行为。 图2 -20°C下的长循环性能 因此,具有改性层的SiO/C复合负极(M–SiO/C)与LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正极结合后,在-20 ℃下初始循环的放电比容量为135 mAh g-1,容量保持率为室温下的73%,经过200次循环后,容量保持率仍然是第5次循环的95.3%。总之,这项工作阐明了对界面化学的更深理解,并为设计用于长期循环充电电池的电极/电解质界面提供了合理的科学原理。 图3 -20 °C下循环50次后SiO/C负极的SEI分析 Hierarchical Sulfide-Rich Modification Layer on SiO/C Anode for Low-Temperature Li-Ion Batteries. Advanced Science 2022. DOI: 10.1002/advs.202104531 原创文章,作者:v-suan,如若转载,请注明来源华算科技,注明出处:https://www.v-suan.com/index.php/2023/10/14/33ea24eda8/ 电池 赞 (0) 0 生成海报 微信扫码分享 相关推荐 Materials Today:调节P2-型层状氧化物正极的电子分布,实现钠离子电池的实用化 2023年9月21日 2022年,鲍哲南&崔屹合作首篇Nature Energy! 2023年10月15日 AFM:丁二腈助溶剂助力水系电池混合电解质 2023年10月15日 AEM:织物型锂离子电池负极实现高比容量和高倍率性能 2023年11月2日 电子科大CEJ:喷涂技术!实现在Cu膜上制备MoS2基电催化剂用于高效析氢反应 2023年10月12日 大化所李先锋/袁治章/李国辉EES:机配体在负极和电解液之间构建人工桥实现可持续的锌基液流电池 2024年1月8日