Nature Energy：设计一种实现高能锂金属电池快速循环的不对称类醚锂盐

NavyLIu

2023-06-23

对锂金属具有高腐蚀性的传统碳酸盐基电解质会导致大量枝晶生长和有限的循环寿命，尤其是对于具有高负载（>3.5 mAh cm⁻²）的阴极。在此，清华大学Liu Kai设计了一种不对称的Li盐，1,1,1-三氟-N-[2-[2-（2-甲氧基乙氧基）乙氧基]乙基]甲磺酰胺锂（LiFEA），其具有假冠醚状折叠分子几何结构。

本文要点：

1) LiFFA使碳酸盐电解质具有大的表观给体数和Li⁺迁移数，并具有驱动固体-电解质界面的自清洁机制，即使在高电流密度下也能增强与锂金属阳极的兼容性。基于LiFEA的碳酸盐电解质显著改善了Li| |NCM811电池的快速循环性能 。

2) 310Wh kg⁻¹的软包电池在6.59 mA cm⁻²的放电电流密度下达到了~410 W kg⁻¹的功率密度。在快速循环条件下，软包电池在经历100个循环后仍能保持81%的容量。该工作为锂盐的分子结构、物理化学性质和电化学性能之间的相互作用提供了见解。

参考文献：

Yingchun Xia et.al Designing an asymmetric ether-like lithium salt to enable fast-cycling high-energy lithium metal batteries Nature Energy 2023

DOI: 10.1038/s41560-023-01282-z

https://doi.org/10.1038/s41560-023-01282-z