一种完全阻燃的电解质与层状SEI,用于非常安全,寿命长,高压金属电池
Zongyan Gao1, Qiuyang Tan2, Lei Zhu3
1Shanghai Key Laboratory of Chemical Assessment and Sustainability, School of Chemical Science and Engineering, Tongji University, Shanghai, 200092, China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|April 8, 2025
概括
一种用于高能金属电池的新型电解质通过使用乙氧三和三来实现不易燃性和高性能. 这种组合形成了一种保护性固体电解质间相 (SEI),使得循环稳定,安全性提高.
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
- 电池技术 电池技术
背景情况:
- 开发高能金属电池需要具有内在不易燃性,阳极兼容性和高压耐受性的电解质.
- 当前的电解质往往会损害安全性或性能,阻碍实际应用.
研究的目的:
- 设计一种新的电解质,同时实现不易燃性,优越的金属阳极兼容性和高压阴极耐受性.
- 研究固体电解质间相 (SEI) 形成的机制及其对电池性能和安全的影响.
主要方法:
- 在三酸基电解质中加入乙氧三酸 (阻燃剂稀释剂) 和三酸 (添加剂).
- 电化学特征的Li能量电池和Li能量电池NCM811完整的电池,包括循环稳定性,库伦比效率和高压性能.
- 袋式电池的热安全测试和SEI组成的分析.
主要成果:
- 由三氧化引发的独特的层状SEI被形成,包括三氧化衍生聚合物和富含N/P/F的无机物,具有富含LiF的更深层区域.
- 电解质证明了内在的不易燃性,并有效地抑制了阳极分解,在Li
- 立体管管NCM811全电池在高达4.8V时表现出稳定的循环,在300个循环后保持92%的容量,而1.1Ah袋式电池在250°C时没有显示热失控.
结论:
- 开发的电解质成功解决了金属电池开发的关键挑战,提供了安全和高性能解决方案.
- 酸触发的层状SEI对于实现稳定的金属涂层/脱落和抑制电解质分解至关重要.
- 电解质的内在不易燃性和特殊的热稳定性为更安全,高能量密度的金属电池铺平了道路.
