用高压离子电池的多功能添加剂调整阴极-电解质相间化学
Ling Lv1, Haikuo Zhang1, Jinze Wang1
1State Key Laboratory of Silicon and Advanced Semiconductor Materials, School of Materials Science and Engineering, Zhejiang University, Hangzhou, 310027, China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|September 2, 2023
概括
一种新的添加剂7-Anilino-3-diethylamino-6-methyl fluoran (ADMF) 通过保护阴极和改进接口来增强高压离子电池 (LIB) 的稳定性. 这一突破有望带来更可靠,高能量密度的LIB.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 层状氧化物对于高能量密度的离子电池 (LIB) 来说至关重要.
- 高压操作会导致由于副作用的结构和接口不稳定性,限制了实际应用.
- 制定减轻这些问题的策略对于下一代LIBs至关重要.
研究的目的:
- 为了引入一种新的多功能添加剂,7-Anilino-3-diethylamino-6-methyl fluoran (ADMF),用于高压阴极保护.
- 调查ADMF在改善阴极电解质间相 (CEI) 增长和副作用的机制.
- 评估使用ADMF的LIB的业绩提升.
主要方法:
- 多功能添加剂ADMF的合成和表征.
- 电化学测试全电池 (MCMB菩提灯 NCM811 和 MCMB菩提灯 LCO) 在高电压下使用或不使用ADMF.
- 分析阴极-电解质间相 (CEI) 形成和过渡金属 (TM) 离子溶解.
主要成果:
- 在ADMF中表现出优选的吸附,吸氧和电聚合保护.
- ADMF有效地抑制了CEI的生长,减少了过渡金属离子溶解,并降低了接口阻抗.
- 使用ADMF的全细胞显著改善了循环稳定性:在4.4V (NCM811) 的600个循环中保持80% (NCM811),在4.55V (LCO) 的750个循环后保持87%.
结论:
- ADMF是一种高效的添加剂,可提高高压LIB阴极的稳定性.
- 增材设计策略可以成功调节CEI化学,以提高电池性能.
- 这项工作为开发先进的高压离子电池提供了一个新的范式.
