LiPF6的温度-潜在合调节分解,在快充离子电池的石墨阳极上构建LiF谷物边界丰富的介面
Zhiyong Wang1,2, Wei Hao1,2,3, Tong Duan1,4
1Frontiers Science Center for Transformative Molecules, School of Chemistry and Chemical Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai, China.
一种新型的温度电位合形成 (TPCF) 协议刺激六酸 (LiPF6) 分解,以创建富含LiF的固体电解质介相 (SEI). 这提高了快充离子电池的性能,而不需要昂贵的添加剂.
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:
- 快速充电的离子电池需要高效的离子运输,受到固体电解质介面 (SEI) 的能量屏障的阻碍.
- 目前形成有益的富含LiF的SEI的方法通常依赖于昂贵的化电解质添加剂,因为六酸 (LiPF6) 的分解缓慢.
研究的目的:
- 开发一种具有成本效益的方法,在不使用额外的化物种的情况下形成富含LiF的SEI.
- 为了提高离子电池的性能,特别是实现更快的充电能力.
主要方法:
- 开发一个温度-潜在合形成 (TPCF) 协议.
- 在高温 (80°C) 下应用恒电压 (2.28V与Li+/Li) 来诱导受控的LiPF6分解.
- 由此产生的SEI层在石墨阳极表面的表征.
主要成果:
- 通过TPCF协议,成功地产生了一种薄而密集的,富含LiF的SEI,均地覆盖石墨颗粒.
- 来自TPCF的SEI降低了Li+溶解和界面扩散能量障碍,并抑制了电子泄漏.
- 使用TPCF衍生SEI的LiFePO4全细胞在6C速率下表现出稳定的循环,在3304个循环后保持80%的容量.
结论:
- TPCF协议提供了一种有效的策略,可以从LiPF6分解中形成高质量的SEI,从而消除了对昂贵添加剂的需求.
- 这种方法显著提高了用于快速充电应用的离子电池的电化学性能和循环寿命.
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