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侴術(shù)雷教授最新Angew.：富硫添加劑制備高穩(wěn)定石墨袋式電池！

來源：時間：2023-08-21 09:39:21 瀏覽：2084次

第一作者：Ziqiang Fan和Xunzhu Zhou

通訊作者：侴術(shù)雷教授

通訊單位：溫州大學

DOI: 10.1002/anie.202308888

研究背景

高壓鋰離子電池（LIBs）具有較高的能量密度而備受關(guān)注，但由于高電壓下電解質(zhì)-電極界面不相容且不穩(wěn)定，導(dǎo)致其容量下降嚴重。基于此，溫州大學侴術(shù)雷教授團隊等人報道了在4.6 V電壓條件下，在LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂ （NCM523）石墨袋式電池中引入一種含硫量高達34.04%的添加劑（亞甲基二磺酸鹽，MMDS），構(gòu)建出高穩(wěn)定性的富硫間相。該工作為穩(wěn)定的高電壓LIBs提供了富硫添加劑誘導(dǎo)的電解質(zhì)-電極界面的新的見解。

文章要點

1、MMDS不直接參與內(nèi)部的Li⁺鞘層，但MMDS與PF₆^-陰離子之間的強相互作用促進了MMDS的優(yōu)先分解，擴大了氧化穩(wěn)定性，并促進了超薄但堅固的富硫界面層的形成，使得電解質(zhì)消耗、產(chǎn)氣、相變和過渡金屬離子的溶解得到有效抑制。

2、具有4.6 V電壓的 NCM523石墨袋式電池即使在800次循環(huán)后也能提供87.99%的高容量保持率。

圖文展示

圖1.石墨袋式電池的界面化學

圖2.NCM523的界面化學

圖3.MMDS誘導(dǎo)間期的性能

圖4.高壓電化學性能

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