Chemistry of Materials:混合功能添加剂对5V级SiOX-C/LiNi0.5Mn1.5O4锂离子电池系统的影响

布隘里

2018-11-09

  采用具有更高放电比容量和更高工作电压的电极材料的高比能锂离子电池正受到广泛关注。在本文中，青岛能源所的崔光磊研究员团队创造性地将氟代碳酸乙烯酯（FEC）和1,3-丙二醇环硫酸酯（PCS）作为杂化功能添加剂来提高5V级SiO_X-C/LiNi_0.5Mn_1.5O₄全电池的电化学性能，其中SiO_X-C复合负极比容量高达450mAh/g而LiNi_0.5Mn_1.5O₄正极的工作电压高达4.7V。通过原位差分电化学质谱手段、理论计算和传统的非原位表征手段，他们发现杂化添加剂分解产生的具有电子绝缘、离子导通能力的含锂物种进入了SiO_X-C电极表面的SEI膜中，从而抑制了碳酸酯溶剂的分解和产气。此外，杂化功能添加剂对于正极表面致密均匀SEI膜的形成也十分有利，能够有效抑制过渡金属元素在电解液中的溶解、结构崩塌和活性锂的流失。

Gaojie Xu, Xiao Wang et al, Tracing the Impact of Hybrid Functional Additives on a High-Voltage (5 V-class) SiOx-C/LiNi0.5Mn1.5O4 Li-Ion Battery System

DOI: 10.1021/acs.chemmater.8b03764

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemmater.8b03764