导电性坚固接口与酸基电解质添加剂用于4.6V循环良好的LiNi0.90Co0.06Mn0.04O2白电池
Min Wu1, Hongshun Zhao1, Bo Zhou1
1School of Materials Science and Engineering, Jiangsu Province Engineering Research Center of Intelligent Manufacturing Technology for the New Energy Vehicle Power Battery, Changzhou Key Laboratory of Intelligent Manufacturing and Advanced Technology for Power Battery, Changzhou University, Changzhou, 213164, China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|February 1, 2024
概括
三 ((hexafluoroisopropyl) 酸盐 (TFPB) 通过在电极上形成保护层来增强高压离子电池. 这种添加剂提高了富含的分层氧化物阴极的稳定性和周期寿命,使得工作电压更高.
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:
- 富含的分层氧化物 (NCM) 是离子电池 (LIB) 的有希望的阴极材料,因为它们的能量密度高和成本效益高.
- 增加NCM阴极的切断电压对于提高特定容量至关重要,但会导致结构不稳定性和副作用,限制周期寿命和安全性.
- 高压LIBs存在的挑战需要新的电解质解决方案来减轻降解.
研究的目的:
- 为了研究三 (hexafluoroisopropyl) 酸盐 (TFPB) 作为 LiNi0.90Co0.06Mn0.04O2阴极的高压电解质添加剂的有效性.
- 阐明TFPB在阳极和阴极接口上的保护机制.
- 评估LIBs在超高切断电压下使用TFPB的性能提升.
主要方法:
- 对含有TFPB的电解质的LiNi0.90Co0.06Mn0.04O2黑色白色Li电池进行电化学测试.
- 现场和现场表征技术用于分析相间层的形成和特性.
- 分析电解质稳定性和减轻有害物种,如HF.
主要成果:
- 在阳极上,TFPB形成了一个稳定的固态相间层 (SEI).
- TFPB的氧化分解产物在阴极上形成一个强大的阴极电解质介相 (CEI) 膜.
- 保护性SEI和CEI层有效抑制电解质氧化和HF攻击,提高电池性能.
- LiNi0.90Co0.06Mn0.04O2的白电池在100个循环后在4.6V的超高切断电压下实现了89.1%的容量保留.
结论:
- TFPB是一种高效的电解质添加剂,用于稳定LIBs中的高压NCM阴极.
- 通过TFPB形成保护性SEI和CEI层是改善循环寿命和安全的关键.
- 这项研究表明,实现在高电压下运行的高能量密度LIB的可行策略.
