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双(2,2,2-三氟乙基)碳酸酯和丁二腈协同抑制镍溶解以提高富镍锂金属电池的性能
ACS Applied Energy Materials ( IF 5.4 ) Pub Date : 2022-10-23 , DOI: 10.1021/acsaem.2c02762 Luozeng Zhou 1, 2 , Siyi Qian 3 , Cheng Yang 2 , Tingting Han 2 , Yuanzhe Song 2 , Yuzhuo Jiang 3 , Huahui Zhang 2 , Jianqin Zhang 2 , Linsen Li 1 , Jie Liu 3 , Tao Qian 3
ACS Applied Energy Materials ( IF 5.4 ) Pub Date : 2022-10-23 , DOI: 10.1021/acsaem.2c02762 Luozeng Zhou 1, 2 , Siyi Qian 3 , Cheng Yang 2 , Tingting Han 2 , Yuanzhe Song 2 , Yuzhuo Jiang 3 , Huahui Zhang 2 , Jianqin Zhang 2 , Linsen Li 1 , Jie Liu 3 , Tao Qian 3
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富镍层状过渡金属(TM)氧化物正极材料因其在提高比能量和功率密度方面的重要作用而成为高能锂离子电池的潜在候选材料。然而,高活性Ni 4+催化反应引起的电解液分解离子与溶解在电解质中的TM离子一起沉积在阳极表面最终会降低富镍锂金属电池的容量和循环稳定性。在此,双(2,2,2-三氟乙基)碳酸酯(BTFC)和丁二腈(SN)电解质通过构建可靠的保护电极抑制富镍锂金属电池中TM镍离子溶解的有效协同作用/报告了电解质界面。虽然 SN 用于提高电解质的电化学稳定性,但 BTFC 的氧化产物可以形成覆盖电极表面的致密稳定的钝化层。由于F键与高价Ni离子的强配位能力,阻止了混合电解质中TM镍离子的持续溶解。因此,与传统电解液相比,使用设计的电解液的 NCA||Li 电池在 100 次循环后容量保持率从 53.3% 明显提高到 82.1%。超120 mAh g的高比容量见证卓越的倍率性能–1在 1000 mA g –1的速率下。该结果为通过电解质操纵策略提高富镍锂金属电池的性能提供了见解。在本研究中对这种协同效应的基本机制的理解可能有助于开发具有用于下一代电池的先进富镍阴极的协同电解质。
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更新日期:2022-10-23
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