三单位联合AFM：高温高压锂金属电池用醚基电解液

2024年6月3日上午11:50 • 顶刊 • 阅读 15

锂金属与有机溶剂的兼容性对于锂金属电池（LMBs）来说是最关键的。尽管醚类溶剂对锂金属表现出优异的相容性，但醚类溶剂在高温和高电压下的反应性阻碍了它们在锂金属电池系统中的应用。

图1. 电解液表征

中科院宁波材料所程亚军、上海大学赵宏滨、上海空间电源所王可等设计了一种高温醚类电解液，包括草酰二氟硼酸锂（LiODFB）、二甘醇二丁基醚（DGDE）、3-甲氧基丙腈（MPN）和氟代碳酸乙烯酯（FEC），简称MDF电解液。

研究显示，电解液中MPN的存在改变了溶剂化结构，从而促进了ODFB⁻氧化还原反应的增加，并与FEC协同构建了坚固的固体电解质界面（SEI），有效抑制了锂枝晶的生长和溶剂分解。

图2. 锂沉积形貌及SEI分析

因此，MDF电解液不仅使Li||Cu和Li||Li电池表现出较长的循环稳定性和高的库仑效率，而且在Li|| LiFePO₄（LFP）和Li|| LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂（NCM811）电池中都表现出优异的循环特性。值得注意的是，即使暴露在高达80℃的高温下，这些电池仍表现出稳定的运行，并且Li||NCM811电池在4.5 V的高电压水平下也保持优异的循环稳定性。

图3. Li||NCM811电池性能

Ether-Based Electrolyte for High-Temperature and High-Voltage Lithium Metal Batteries. Advanced Functional Materials 2024. DOI: 10.1002/adfm.202313319

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三单位联合AFM：高温高压锂金属电池用醚基电解液

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