Портновский фтор

8 июня 2023 г.

Эта статья была проверена в соответствии с редакционным процессом и политикой Science X. Редакторы выделили следующие атрибуты, гарантируя при этом достоверность контента:

проверенный фактами

надежный источник

корректура

Автор: Science China Press

В исследовании, опубликованном в журнале Science China Chemistry, фторированный циклический карбонат (DFEC) был введен в эфирный электролит в качестве SEI-образующей добавки. Модифицированный электролит может улучшить интерфейс металлического литиевого анода и обеспечить высокую эффективность и стабильность LMB при длительном циклировании.

LMB считаются наиболее перспективной аккумуляторной системой следующего поколения из-за высокой удельной емкости (3860 мАч г-1) и низкого электродного потенциала (-3,04 В по сравнению с SHE) металлического литиевого анода.

Однако существует множество ограничивающих факторов, ограничивающих развитие LMB, таких как побочная реакция между литиевым анодом и электролитом, рост литиевого дендрита и серьезный объемный эффект литиевого анода и т. д., которые приводят к низкой кулоновской эффективности (КЭ) и плохой цикл жизни. Стабильная межфазная фаза твердого электролита (SEI) является ключом к достижению высокой эффективности и стабильности LMB при длительном циклировании.

Регулировка SEI посредством оптимизации электролита считается дешевым и эффективным способом улучшения интерфейса литий-металлического анода. Таким образом, крайне важно разработать состав электролита, который может образовывать стабильный SEI, ключевым моментом является выбор растворителей и пленкообразующей добавки.

Недавно профессора Ренджи Чен и профессор Цзи Цянь предложили смешанный электролит эфир-эфир, в котором транс-дифторэтиленкарбонат (ДФЭК) был введен в эфирный электролит в качестве пленкообразующей добавки. Во-первых, эфирный электролит обладает хорошей антивосстановительной стабильностью в отношении металлического лития. Во-вторых, из-за более низкого уровня LUMO DFEC его можно предпочтительно уменьшить во время начального цикла, образуя SEI, богатый LiF, на металлическом литиевом аноде.

SEI, богатый LiF, может ингибировать рост дендритов лития, облегчать побочные реакции и вызывать плотное отложение лития. Благодаря вышеуказанным преимуществам ЛМБ, использующие модифицированный электролит, демонстрируют высокую эффективность и стабильную циклическую работу. Первым автором этой статьи является Тяньян Сюэ, аспирант Пекинского технологического института, а авторами-переписчиками являются профессора Ренджи Чен, профессор Цзи Цянь и профессор Синмин Го.

Таким образом, возникает несколько вопросов для разработки электролита, который повысит высокую эффективность и стабильность LMB при длительном циклировании. Эта работа исследует межфазную химию LMB и дает важную информацию для дальнейшего изучения новой электролитной системы для LMB.

Больше информации: Тяньян Сюэ и др. «Оптимизация промежуточной фазы твердого электролита с высоким содержанием фтора для повышения высокой эффективности и стабильности при длительном циклировании литий-металлических батарей», Science China Chemistry (2023). DOI: 10.1007/s11426-022-1623-2

Предоставлено Science China Press