操纵的乙烯衍生核性分解产品,用于减轻丰富层状阴极中的极化诱导容量损失
Baodan Zhang1,2, Haitang Zhang1, Haiyan Luo1
1State Key Laboratory of Physical Chemistry of Solid Surfaces, Collaborative Innovation Center of Chemistry for Energy Materials (iChEM), Department of Chemistry, College of Chemistry and Chemical Engineering, Xiamen University, Xiamen, 361005, P. R. China.
Angewandte Chemie (International ed. in English)
|December 20, 2023
概括
一种新的乙烯电解质改造通过形成保护性被动化层来提高丰富的层状氧化物阴极性能. 这一策略显著提高了高能离子电池的循环稳定性.
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
- 电池技术 电池技术
背景情况:
- 富层氧化物阴极 (LRLO) 为离子电池提供高能量密度.
- LRLO材料面临着核性攻击的挑战,限制了其性能和寿命.
- 现有的电解质设计往往无法解决这些特定的LRLO漏洞.
研究的目的:
- 开发一种有效的电解质策略,以减轻对LRLO的核友性攻击.
- 为了提高LRLO阴极的界面和体积结构稳定性.
- 为了提高高压LRLO的电化学性能和循环保持.
主要方法:
- 通过用乙烯替换碳酸盐溶剂进行电解质修饰.
- 研究乙烯分解产物及其在被动化层形成中的作用.
- 分析正极的界面和大部分结构完整性.
- 评估电化学性能,包括容量保留和极化,延长循环.
主要成果:
- 乙烯的分解在LRLO表面形成了一个强大的LiF和聚合物被动化层.
- 这一层表现出刚性和灵活性,保护免受核友的攻击.
- 乙烯作为稳定剂,保持接口和散装结构.
- 在300个周期后,4.8V级LRLO的容量保留从39%提高到78%.
结论:
- 使用乙烯的电解质修饰是一种可行的策略,用于解决LRLO中核友性挑战.
- 开发的被动化层显著提高了循环稳定性和性能.
- 这种方法为设计高能阳离子氧化还原阴极系统的电解质提供了新的见解.
