EES：通过坚固的粘合设计实现环保电解液助力高能金属电池

Nanoyu

2022-09-03

电解液的创新能够在电极上形成阴离子衍生的富无机固体电解质界面(SEI)并具有广泛的电化学稳定性，这对锂金属电池(LMB)的商业化至关重要。虽然最近的研究进展突破改善了电池的性能，但仍没有一种环保和经济的低氟化电解液可以满足实际要求。

近日，浙江大学范修林教授，中国科学院物理研究所Xuefeng Wang通过对还原电位和氧化电位的计算，展示了使用单一廉价的硅氧烷溶剂的超级电解液满足上述所有要求。

文章要点

1）正硅酸乙酯(TEOS)、甲基三乙氧基硅烷(MTES)、二甲基二乙氧基硅烷(DMES)和二甲基二甲氧基硅烷(DMMS)等一系列硅氧烷分子与低浓度的双(氟磺酰亚胺)锂(LiFSI)盐配对，使LMA获得了高CE(>99%)。

2）特别是，1.1 M LiFSI DMMS电解液实现了前所未有的99.8%的LMA CE，并实现了>5 V的电化学窗口。此外，1.1M LiFSI DMMS电解液使NCM811 (2.3 mAh cm^-2)||Li (20 μm)纽扣电池在300次循环后保持80%的容量，高电压LCO (3 mAh cm^-2)||Li (20 μm)纽扣电池在200次循环后保持96%的容量。

3）此外，这种LiFSI-硅氧烷电解质与现有的LIB化学物质兼容，这得到了工业石墨||NCM811软包电池的稳定循环性能的证实。

参考文献

Yiqiang Huang, et al, Eco-friendly electrolytes via robust bond design for high-energy Li-metal batteries, Energy, Environ. Sci., 2022

DOI: 10.1039/D2EE01756C

https://doi.org/10.1039/D2EE01756C