醚基電解質因其低粘度和良好的還原穩定性在低溫鋰金屬電池(LMBs)中顯示出巨大潛力。然而,由于氧和Li+之間的強配位,具有多齒螯合位點的傳統醚具有低氧化穩定性和高脫溶劑能壘。近日,合肥工業大學黃志梅、華中科技大學黃云輝設計了一種具有單齒位點的環狀四氫吡喃(THP)基溶劑,氟代碳酸乙烯酯(FEC)和硝酸鋰(LiNO3)作為低溫LMB的添加劑。
本文要點:
1) 循環應變和單齒螯合效應賦予THP對Li+離子的弱親和力,這加速了Li+的去溶劑化過程,并在低溫下誘導了陰離子衍生的電極/電解質界面。形成的富含無機物的界面進一步提高了氧化穩定性,加快了界面離子傳輸。
2) 因此,組裝好的Li-LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2(NMC811)電池在-40°C和4.5 V下100次循環后,以87%的容量保持率穩定循環。能量密度為403 Wh kg?1的2.7 Ah Li-NMC811軟包電池在-50°C下可提供53%的室溫容量。
Zezhuo Li et.al A Tetrahydropyran-Based Weakly Solvating Electrolyte for Low-Temperature and High-Voltage Lithium Metal Batteries Adv. Energy Mater. 2024
DOI: 10.1002/aenm.202404120
https://doi.org/10.1002/aenm.202404120