中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所(NIMTE)的劉兆平教授團(tuán)隊(duì)已經(jīng)開發(fā)出一種用于鋰(Li)金屬電池的電解質(zhì)工程策略，從而實(shí)現(xiàn)了能量密度高的袋式電池。 430 Wh / kg和更長(zhǎng)的使用壽命。該研究發(fā)表在《ACS Energy Letters》上。

追求高能量密度尤其是超過500 Wh kg -1的下一代鋰電池已成為全球研究的熱點(diǎn)。然而，在高壓下陽極或陰極與電解質(zhì)之間的不穩(wěn)定界面限制了能量密度的提高。

由于電解質(zhì)是陰極和陽極兩者的唯一共享成分，因此電解質(zhì)工程化成為一種既穩(wěn)定又可同時(shí)穩(wěn)定陰極和陽極兩者上的電極/電解質(zhì)界面的通用且簡(jiǎn)便的策略。

NIMTE的研究人員選擇了氟醚作為吸電子溶劑，然后將其添加到碳酸鹽基電解質(zhì)(EC / DMC中為1.0 M LiPF6，LiPO 2 F 2含量為2%)中，從而削弱了對(duì)齊的Li +-羰基相互作用破壞Li + -(EC)4溶劑化鞘的平衡。

結(jié)果，LiPO 2 F 2從電解質(zhì)中重結(jié)晶并保留了固態(tài)，從而在陽極和陰極上同時(shí)實(shí)現(xiàn)了表面保護(hù)。

根據(jù)X射線光電子能譜分析，重結(jié)晶的固體LiPO 2 F 2分解為L(zhǎng)i 3 PO 4和LiF，從而重建了電極/電解質(zhì)界面并抑制了不良反應(yīng)，如碳酸鹽溶劑的氧化。

借助這種電解質(zhì)策略，研究人員成功地制造了一個(gè)3.62Ah的袋裝電池，該袋式電池具有N / P比為2.0和電解質(zhì)注入比為2.49 g / Ah的N / P比率，具有超高的絕緣性。能量密度為430 Wh / kg(基于整個(gè)電池)，穩(wěn)定循環(huán)為50個(gè)循環(huán)。

這種新穎的電解質(zhì)工程策略可能為將來在高能鋰金屬電池固態(tài)犧牲添加劑的設(shè)計(jì)和使用方面的研究鋪平道路。

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