黄德权1,阳复建1,陈元华1,张曼1,殷广达1,韦韬1,莫皓越2,莫晓敏2,梁毅1
HUANG Dequan1,
YANG Fujian1, CHEN Yuanhua1*, ZHANG Man1, YIN
Guangda1, WEI Tao1, MO Haoyue2*, MO Xiaomin2,
LIANG Yi1*
摘要: 锂金属负极具有极高的理论比容量和极低的电化学电位,是下一代高比能电池体系的重要发展方向。然而,高电压锂金属电池(LMBs)的实际应用仍受到锂枝晶无序生长、固态电解质界面(SEI)不稳定以及传统醚基电解液在高电压下稳定性不足等问题的制约。本文通过引入氟化共溶剂1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚(TTE),构建了一种局域高浓度电解液(LHCE)体系。结合分子动力学模拟与原位光学显微镜表征结果发现,TTE中氟原子的强电负性能够有效调控阴离子配位结构,促进富无机组分SEI膜的形成,显著改善Li+传输动力学,并有效抑制锂枝晶生长。电化学测试表明,采用LHCE的Li||Cu半电池在0.5 mA cm-2下循环670次后平均库伦效率仍可达98.5%。同时,基于LHCE的全电池同样表现出优异的电化学性能:Li||LFP全电池在1.0 C下循环400次后容量保持率为97.4%,Li||NCM811全电池在1.0 C下循环500次后容量保持率为68.8%。本研究为高电压锂金属电池的电解液设计与界面调控提供了一种有效策略。
中图分类号:
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