EES:FSI-启发的溶剂与全氟磺酰电解液助力4V级锂金属电池

北2北

2019-11-29

   高压可充锂金属电池的发展要求电解液与金属锂负极和高压氧化物正极都具有良好的相容性。在本文中，美国麻省理工学院的Yang Shao-Horn、Jeremian A. Johnson与Ju Li等通过移植LiFSI这种与金属相容性很好的锂盐中的磺酰胺官能团成功地制备了一种新型有机电解液溶剂-CFSO₂NC₂H₆。基于这种氟代溶剂，他们开发了一种全新的全氟磺酰胺电解液。这种电解液能够赋予锂金属电池高达91%的首周库伦效率，在10周内其库伦效率就可以迅速接近99%。这样优异的库伦效率表现超过了传统的基于FEC溶剂的碳酸酯电解液。此外，这种电解液对于NCM622和LiMn₂O₄正极也具有良好的界面相容性，在其工作电压下具有良好的抗氧化稳定性。在使用有限过量锂金属负极的情况下，Li//NCM622全电池在循环200周后的容量保持率高达89%。这种电解液设计策略为开发新型高压锂金属电池电解质提供了全新的思路。

Weijiang Xue, Yang Shao-Horn, Jeremian A. Johnson, Ju Li et al, FSI-inspired solvent and “full fluorosulfonyl” electrolyte for 4 V class lithium-metal batteries, Energy & Environmental Science, 2019

DOI:10.1039/C9EE02538C

https://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2020/EE/C9EE02538C#!divAbstract