La química de interfaz regulada por aditivos permite la despolarización para LiCoO de ultra alta capacidad

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• La electroquímica
• Tecnología de baterías

Sus antecedentes:

• Las baterías de iones de litio de alta densidad energética requieren un ciclo estable de cátodos LiCoO2 (LCO) a altas tensiones.
• La degradación y la polarización interfaciales limitan el rendimiento de LCO en voltajes de corte elevados.

Objetivo del estudio:

• Investigar los efectos de despolarización del aditivo organosiloxano cíclico V4D4 en el rendimiento del cátodo LCO.
• Mejorar la transferencia de carga interfacial y la estabilidad de las celdas de LCO Radionuclides Li a altas tensiones de funcionamiento.

Principales métodos:

• Adición de V4D4 al electrolito de las células LCO
• Ciclo electroquímico con una tensión de corte superior de 4,55 V.
• Análisis de la formación y composición de la interfase cátodo-electrolito (CEI).

Principales resultados:

• La adición de V4D4 aumentó la capacidad de LCO a 220 mA h g-1 a 4,55 V.
• V4D4 estabilizó la superficie de LCO evitando la formación de HF/H2O y estabilizando el oxígeno de la celosía.
• Se formó un CEI estable y ultrafino compuesto de compuestos de silicio y LiF, reduciendo la resistencia interfacial.
• Se logró una retención de capacidad de ~97% después de 200 ciclos con V4D4 y FEC.

Conclusiones:

• V4D4 mitiga efectivamente la polarización y mejora el rendimiento electroquímico de los cátodos LCO a altas tensiones.
• La formación de un CEI robusto por V4D4 es crucial para la estabilidad del ciclo a largo plazo y la alta densidad de energía.
• V4D4 representa una estrategia prometedora para el desarrollo de baterías avanzadas de iones de litio de alto voltaje.