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港理工张标等Angew.：稳定高温NCM811-Li电池界面的最新研究！

来源：时间：2023-05-22 14:34:29 浏览：1245次

第一作者：Zhijie Wang和Changsheng Chen

通讯作者：朱叶教授和张标教授

通讯单位：香港理工大学

DOI: 10.1002/ange.202303950

研究背景

乙醚电解质在锂金属电池（LMBs）中具有一定前景，但大多数最先进的乙醚电解质仍然不能在稀释浓度的NCM811-Li电池中形成可靠的电极-电解质界面，特别是在高温下工作时。基于此，香港理工大学张标课教授和朱叶教授等人报道了一种简单而有效的策略来打破这一瓶颈，并稳定高温NCM811-Li电池在醚电解质中的界面。这种设计原理可以扩展到开发其他碱金属/离子电池的先进电解质。

文章要点

1、本文通过将乙二醇二甲基醚（EGDME）的末端基团从甲基逐渐延伸到正丁基，可以提高醚电解质的综合稳定性。在1 M的浓度下，实现了阴离子主导的溶剂化结构，抑制了电极-电解质的相互作用，构建了更薄、更致密、更富含无机物的固体/阴极-电解质界面。同时，NCM811正极的相变和结构退化也得到了缓解。

2、在乙二醇二丁基醚（EGDBE）基电解质中，Li-Cu电池在60 ℃下的库仑效率（CE）提高到99.41%，循环寿命超过200次。高温NCM811-Li电池在50 µm Li、10 µL mAh⁻¹贫电解质和高于2.2 mAh cm⁻²中高负极负载条件下，平均库仑效率稳定在99.77%，寿命延长400%以上。

图文展示

图1.电解质的设计及其对稳定电极-电解质界面的影响

图2. Li金属负极的可逆性

图3. Li金属负极在Li-Cu电池中60 ℃循环50次后的表面性能

图4. NCM811-Li电池的电化学性能

图5. NCM811正极在循环100次后表面化学性质和结构

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