固态氟离子电池(SSFIB)是一种阴离子穿梭驱动的非碱金属储能系统,其具有成本低、安全性高和能量密度高等优点。然而,目前SSFIB或准SSFIB的主要挑战是缺乏高导电性氟化物电解质和全电池的温和操作温度。近日,中国科学院李驰麟报道了基于层状电解质的高转换可逆性近室温准固态F离子电池。
本文要点:
1) 作者采用机械化学方法合成的2D氟化物导体(KSn2F5)作为固体电解质,其在60°C时具有10−4 S cm−1的高F离子电导率。与大多数报道的氟化物结构相比,富氟KSn2F5中电荷载流子的高浓度和频繁跳跃产生了更高的离子电导率。
2) 作者将该分层电解质与高压CuF2阴极和Sn/SnF2阳极集成,实现了转换型准SSFIB的高度可逆循环,其放电容量为150 mAh g−1,在60°C下具有70次循环寿命。四正丁基氟化铵盐辅助的界面工程有助于阴极和电解质之间的氟离子转移以及CuF2阴极的氟化/脱氟转换机制。
Yu Yifan et.al Near-Room-Temperature Quasi-Solid-State F-Ion Batteries with High Conversion Reversibility Based on Layered Structured Electrolyte Adv. Energy Mater. 2023
DOI: 10.1002/aenm.202203168
https://doi.org/10.1002/aenm.202203168