由于非溶液的液体电解液含有水蒸汽,导致高压锂金属电池循环性能较差的缺点,尤其是在比较高的工作温度(≥60 ℃)。
有鉴于此,清华大学贺艳兵(Yan-Bing He)等为了解决这个问题,在电解液中加入LiHMDS(六甲基二硅基胺基锂, lithium hexamethyldisilazide)作为添加剂,改善锂金属电池的性能和稳定性。
本文要点
当含氟有机碳酸盐非溶液相电解液中添加0.6 wt % LiHMDS,构建稳定的纽扣电池Li||LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 (NCM811) ,在较高的截止电压(4.5 V)和25-60 ℃区间内进行1000或500圈循环过程中保持稳定。
(2)
LiHMDS添加剂起到消除HF和H2O的作用,并且促进生成电化学稳定坚固的电极界面结构CEI。这种LiHMDS构建的SEI能够阻碍NCM811电池的Ni溶解问题,缓解层状结构向岩盐相(rock-salt phase)的不可逆转变,并且阻碍电解液发生副反应。
参考文献
Zhang, D., Liu, M., Ma, J. et al. Lithium hexamethyldisilazide as electrolyte additive for efficient cycling of high-voltage non-aqueous lithium metal batteries. Nat Commun 13, 6966 (2022)
DOI: 10.1038/s41467-022-34717-4
https://www.nature.com/articles/s41467-022-34717-4
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