醚基电解质溶液的电化学不稳定性阻碍了其在高压锂金属电池中的实际应用。为了避免这个问题,来自普渡大学戴维森化学工程学院的Vilas G. Pol等人提出了一种稀释策略,以去除Li+/溶剂的相互作用,并在高压锂金属电池中使用稀释的非水电解质溶液。
文章要点:
1) 该研究证实,在具有双(氟磺酰基)亚胺锂盐的非极性二丙基醚(DPE)基电解质溶液中,溶剂化物种的分解顺序可以调整,以促进Li+/盐衍生的阴离子簇在自由醚溶剂分子上的分解;
2) 此外,这种选择性机制有利于在正极界面处形成坚固的阴极电解质界面(CEI)和溶剂不足的电双层结构,当DPE基电解质在25 °C时,与Li金属负极(50μm厚)和袋状电池配置中的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2基正极(3.3mAh/cm2),在150次循环后获得约74%的比放电容量保持率(0.33和1 mA/cm2充电和放电)。
参考资料:
Li, Z., Rao, H., Atwi, R. et al. Non-polar ether-based electrolyte solutions for stable high-voltage non-aqueous lithium metal batteries. Nat Commun 14, 868 (2023).
DOI: 10.1038/s41467-023-36647-1
https://doi.org/10.1038/s41467-023-36647-1