Diseño Aditivo Integrativo para una Formación Robusta de SEI en Baterías NMC811||Silicio

Área de la Ciencia:

• Ciencia de Materiales
• Electroquímica
• Almacenamiento de Energía

Sus antecedentes:

• Los ánodos de silicio ofrecen alta capacidad para baterías de iones de litio (LIB), pero sufren un pobre rendimiento electroquímico.
• Los aditivos funcionales son una estrategia rentable para mejorar las propiedades de los ánodos de LIB.

Objetivo del estudio:

• Investigar sistemáticamente el impacto de varios aditivos funcionales en el rendimiento de los ánodos de silicio en LIB.
• Identificar el aditivo más eficaz para mejorar las propiedades electroquímicas de las celdas completas NMC811||Si.

Principales métodos:

• Pruebas electroquímicas sistemáticas de celdas completas LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2 (NMC811)||Si con diferentes aditivos.
• Caracterización mediante espectroscopía infrarroja con transformada de Fourier (FTIR), microscopía electrónica de barrido (SEM) y espectroscopía de fotoelectrones de rayos X (XPS).

Principales resultados:

• El difluorobis(oxalato)fosfato de litio (LiDFBOP) demostró un rendimiento superior en comparación con otros aditivos.
• LiDFBOP permitió la mejor retención de capacidad durante más de 300 ciclos en celdas completas NMC811||Si.
• La caracterización reveló que LiDFBOP forma una interfaz electrolítica sólida (SEI) más estable en el ánodo de silicio.

Conclusiones:

• LiDFBOP es un aditivo muy eficaz para mejorar la estabilidad y el rendimiento del ánodo de silicio en LIB.
• La estructura molecular favorable de LiDFBOP integra características beneficiosas de otros aditivos, lo que conduce a una formación mejorada de SEI.
• LiDFBOP muestra una promesa significativa para avanzar en la tecnología de baterías de iones de litio basadas en silicio.