为了推动可快充锂金属电池的发展,迫切需要研发出能够大倍率充放、稳定循环的锂金属负极.在大电流密度条件下工作时,锂电池内部电解液会形成很大的浓度梯度,从而加剧锂金属的不均匀沉积,阻碍其表面稳定钝化层的形成,降低锂金属负极库仑...为了推动可快充锂金属电池的发展,迫切需要研发出能够大倍率充放、稳定循环的锂金属负极.在大电流密度条件下工作时,锂电池内部电解液会形成很大的浓度梯度,从而加剧锂金属的不均匀沉积,阻碍其表面稳定钝化层的形成,降低锂金属负极库仑效率.本文通过引入一种高浓度双盐电解液4 molL^(-1)LiFSI-Li NO_(3)/DOL,以提升锂金属负极的倍率性能.研究表明,该电解液体系中充足的锂盐能够快速钝化新鲜的锂沉积物;DOL则可以在锂金属表面形成具有良好柔韧性的有机层,显著提升固体电解质中间相在锂金属负极快速沉积溶解过程中的机械稳定性.锂金属负极的倍率性能由此显著提高,在电流密度高达8.0 m A cm^(-2)的条件下,该电极可以稳定循环240圈以上,且平均库仑效率达到99.14%.展开更多
基金partially supported by the National Key Research and Development Program of China(2016YFB0100203)the National Natural Science Foundation of China(22005138,21922508,21673116,21633003,and U1801251)+1 种基金the Natural Science Foundation of Jiangsu Province of China(BK20190009)the Fundamental Research Funds for the Central Universities(14380176)。
文摘为了推动可快充锂金属电池的发展,迫切需要研发出能够大倍率充放、稳定循环的锂金属负极.在大电流密度条件下工作时,锂电池内部电解液会形成很大的浓度梯度,从而加剧锂金属的不均匀沉积,阻碍其表面稳定钝化层的形成,降低锂金属负极库仑效率.本文通过引入一种高浓度双盐电解液4 molL^(-1)LiFSI-Li NO_(3)/DOL,以提升锂金属负极的倍率性能.研究表明,该电解液体系中充足的锂盐能够快速钝化新鲜的锂沉积物;DOL则可以在锂金属表面形成具有良好柔韧性的有机层,显著提升固体电解质中间相在锂金属负极快速沉积溶解过程中的机械稳定性.锂金属负极的倍率性能由此显著提高,在电流密度高达8.0 m A cm^(-2)的条件下,该电极可以稳定循环240圈以上,且平均库仑效率达到99.14%.
