清华大学张强Angew：金属锂电池中稳定的阴离子衍生固体电解质界面

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清华大学张强Angew：金属锂电池中稳定的阴离子衍生固体电解质界面

非均匀固体电解质界面(SEI)导致的树枝状锂沉积严重阻碍了高能量密度锂(Li)金属电池的发展。近日，清华大学张强（通讯作者）等人在知名期刊Angew. Chem. Int. Ed.上发表了题为“Stable Anion-Derived Solid Electrolyte Interphase in Lithium Metal Batteries”的研究性论文。
清华大学张强Angew：金属锂电池中稳定的阴离子衍生固体电解质界面
通过密度泛函理论计算研究了FSI−与TPFPB之间的相互作用
作者建议通过阴离子受体调节阴离子的电解质结构来构建稳定的阴离子衍生SEI。含缺电子硼原子的三(五氟苯基)硼烷阴离子受体与双(氟磺酰基)酰亚胺阴离子(FSI−)相互作用，降低了其还原稳定性。
清华大学张强Angew：金属锂电池中稳定的阴离子衍生固体电解质界面
不同聚集态团簇中FSI−的拉曼光谱
此外，FSI–在电解质中的聚集团类型发生了变化，在TPFPB的存在下，FSI–与更多的Li离子相互作用（AGG-II）。因此，促进了FSI−分解生成Li2S，提高了阴离子衍生SEI的稳定性。在实际条件下工作的Li|LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2电池中，带有TPFPB的阴离子衍生SEI经历了194次循环，而常规阴离子衍生SEI为98次。
这项工作为通过调控阴离子的电解质结构来构建稳定的阴离子衍生SEI提供了新的思路。
清华大学张强Angew：金属锂电池中稳定的阴离子衍生固体电解质界面
不同电解质中形成的SEI的组成分析
Stable Anion-Derived Solid Electrolyte Interphase in Lithium Metal Batteries (Angew. Chem. Int. Ed., 2021, DOI: 10.1002/anie.202107732)

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