天大/郑大ACS Energy Letters:“法拉第笼”诱导阴离子实现工业兼容微米硅负极 2024年7月27日 下午12:34 • 顶刊 • 阅读 19 阴离子衍生的富含无机物的固体电解质间相(SEI)为负极提供了有效保护;然而,由于游离阴离子在电场作用下发生电迁移离开负极,因此在商用电解质中几乎不会形成SEI。其中,高浓度电解质能够解决这一问题,但在经济上并不可行。 在此,天津大学杨全红、吴士超,郑州大学田芸等人基于法拉第笼的启发提出了一个由聚合物基体和弱解离的氟硼酸钙(Ca(BF4)2)盐组成的表面“法拉第笼”。其中,多价的Ca2+阳离子通过交联聚合物基体固定,并通过静电相互作用吸附BF4–阴离子,从而在硅负极上产生一个阴离子限制界面(Si@ACI),以克服阴离子的电迁移行为。 当溶剂化的Li+接近“法拉第笼”时,限制的BF4–阴离子参与到第一Li+溶剂化鞘中,而弱解离的盐解离以平衡内电场,并有效抵消施加的电场。因此,该策略形成了一个富含无机物的弹性SEI层以减轻电解液的持续消耗,实现了优异的电池性能。 图1. 作用机制及结构表征 总之,该工作提出了一种工业兼容的表面 “法拉第笼”策略,其中弱解离氟化盐 (Ca(BF4)2)中解离的Ca2+ 阳离子不仅能通过 Ca2+ —COO- 配位复合物交联聚合物基体,还能通过静电作用将 BF4– 阴离子限制在负极/电解质界面中。 因此,Si@ACI 负极在 5 A g-1 条件下显示出 923 mAh g-1 的良好倍率性能;在 0.6 A g-1 条件下循环 250 次后显示出超过 1000 mAh g-1 的优异可逆容量。因此,该工作为促进下一代电池的发展提供了新思路。 图2. 电池性能 “Faraday Cage” Induced Anion-Confined Interface Enables Industrially Compatible Microsized Silicon Anodes, ACS Energy Letters 2024 DOI: 10.1021/acsenergylett.4c01517 原创文章,作者:计算搬砖工程师,如若转载,请注明来源华算科技,注明出处:https://www.v-suan.com/index.php/2024/07/27/0f66ee170c/ 赞 (0) 0 生成海报 相关推荐 争议连连!这一话题连发5篇Nature Catalysis! 2022年12月3日 Nature子刊:C2H2杂质<1 ppm!铜纳米点电催化乙炔半加氢合成聚合物级乙烯 2023年10月7日 AM:高负载Li-S电池在贫电解液条件下的性能和失效分析 2023年10月5日 AM:转化率100%、选择性99%!Pd1/BP SAC助力高效半加氢反应 2023年10月13日 吉大/哈师大CEJ:高价Zr掺杂磷化镍促进反应动力学用于高效和稳定的全水解 2023年10月15日 天津大学和丹麦科技大学联合,两篇Nature子刊! 2024年2月4日