崔光磊/周新红/崔子立ACS Energy Lett.: 高氟化铝中心锂盐促进锂金属电池的界面相容性

配制电解液（如优化锂盐类型/浓度、溶剂类型/比例和添加剂类型/含量）在保护锂负极免受严重的锂枝晶生长和粉碎方面非常有效。因此，迫切需要合成用于锂金属电池（LMB）的锂盐。

在此，中科院青岛生物能源所崔光磊研究员、崔子立副研究员及青岛科技大学周新红副教授等人通过简单的一步一锅法创新性地合成了一种高度氟化（8-CF3）且以铝（Al）为中心的锂盐，即全氟频哪醇铝酸锂（LiFPA）。

具体而言，LiAlH₄与全氟频哪醇在室温下反应成功合成了 LiFPA 盐。由于其原子经济性高的优点，该合成反应选择性高、安全性可控、产率高（>99%）且可扩展（一次>100 g）。研究表明，由于降低的表面张力和改善的润湿性，基于LiFPA的电解液可以更有效地抑制锂枝晶的生长。

图1. LiFPA盐的合成与表征

因此，基于LiFPA的电解液赋予了Li/LiCoO₂（面积容量为1.98 mAh cm^-2）、Li/LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂（面积容量为3.5 mAh cm^-2）和Li/LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂（1.5 mAh cm^-2）等LMBs良好的循环稳定性。在锂负极侧，LiFPA将被还原且在SEI层内部形成 LiF、Li₂O和铝等保护物质。

至于正极侧，LiFPA盐将有助于形成富含Al₂O₃、AlF₃和LiAlF₄的钝化CEI层。这项工作说明了合成具有良好界面相容性的锂盐对于高性能LMB的重要性。

图2. 基于LiFPA的电解液的良好界面相容性

Highly Fluorinated Al-Centered Lithium Salt Boosting the Interfacial Compatibility of Li-Metal Batteries, ACS Energy Letters 2022. DOI: 10.1021/acsenergylett.1c02489

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/2023/10/15/ca7d261fe1/

崔光磊/周新红/崔子立ACS Energy Lett.: 高氟化铝中心锂盐促进锂金属电池的界面相容性

相关推荐