硅烷基改性醚类电解质赋能高比能LiCoO_(2) ‖锂金属电池

为改善醚类电解质和高压正极之间的界面兼容性,将锂电池的能量密度提升至350 W·h·kg^(-1)以上,本研究设计合成一种新型含硅烷基团的醚类电解质(Si-PEO),组装扣式电池,进行电化学性能和微观组织形貌分析。研究结果表明,该电解质中的醚链段用来解离锂盐和传导Li^(+),硅烷链段可以改善电解质的氧化稳定性,使其在室温下具有1.25×10^(-5) S·cm^(-1)的离子电导率和较高的电化学窗口(4.46 V)。LiCoO_(2)|Si-PEO|Li电池在室温下以0.5 C的倍率循环100圈后仍能保持160.12 mA·h·g^(-1)的放电比容量,容量保持率高达96.45%。循环后LiCoO_(2)正极颗粒完整,无副反应产物堆积,表面生成一层均匀且富含无机成分的正极/电解质界面。此界面层可以使Si-PEO电解质和正极有着优异的热兼容性,改善了LiCoO_(2)‖Li电池的安全性能。