当前位置：
X-MOL 学术
›
Energy Environ. Sci.
›
论文详情
Our official English website, www.x-mol.net, welcomes your
feedback! (Note: you will need to create a separate account there.)
A separator rich in SnF2 and NO3− directs an ultra-stable interface toward high performance Li metal batteries
Energy & Environmental Science ( IF 32.4 ) Pub Date : 2023-05-19 , DOI: 10.1039/d3ee00664f Yucheng Wen 1 , Jieying Ding 1 , Jun Liu 1 , Min Zhu 1 , Renzong Hu 1
Energy & Environmental Science ( IF 32.4 ) Pub Date : 2023-05-19 , DOI: 10.1039/d3ee00664f Yucheng Wen 1 , Jieying Ding 1 , Jun Liu 1 , Min Zhu 1 , Renzong Hu 1
Affiliation
|
Li metal batteries (LMBs) possess impressive application perspectives in energy storage, but are largely constrained by unsustainable lifespan and uncontrolled dendrite growth triggered by inhomogeneous and unstable solid electrolyte interphase (SEI). In this work, we conceived a SnF2 and NO3−-rich separator (PCS) by coating PP with a SnF2-encapsulated and NO3−-rich covalent organic framework (EB-COF:NO3@SnF2). It is demonstrated that the SnF2 and NO3− enrichment in PCS positively engages in the development of stable SEI by generating beneficial species including Li5Sn2 alloy, LiF, LiNxOy and Li3N, which endow the SEI with faster Li+ conductivity as well as reinforced stability, finally achieving high performance LMBs. With the application of PCS, Li symmetric cells endure a high current density and Li deposition capacity of 15 mA cm−2 and 30 mA h cm−2, respectively, while the performance of Li//NCM811 full cells is comprehensively improved, even sustaining stable cycling under conditions such as high temperatures (60 °C), high voltage (4.5 V), low N/P ratio (1.3) and lean electrolyte content, which proves the practicality of PCS for LMBs.
中文翻译：
富含 SnF2 和 NO3− 的隔膜将超稳定界面导向高性能锂金属电池
锂金属电池 (LMB) 在储能方面具有令人印象深刻的应用前景，但在很大程度上受到不可持续的寿命和由不均匀和不稳定的固体电解质界面 (SEI) 引发的不受控制的枝晶生长的限制。在这项工作中，我们构想了一种富含 SnF 2和 NO 3 -的分离器 (PCS)，方法是用包覆 SnF 2 - 且富含 NO 3 -的共价有机骨架 (EB-COF:NO 3 @SnF 2 ) 涂覆 PP。结果表明，PCS 中的 SnF 2和 NO 3 -富集通过产生包括 Li 5在内的有益物质积极参与稳定 SEI 的发展Sn 2合金、LiF、LiN x O y和 Li 3 N，赋予 SEI 更快的 Li +电导率以及增强的稳定性，最终实现高性能 LMB。随着PCS的应用，Li对称电池可承受15 mA cm -2和30 mA h cm -2的高电流密度和Li沉积容量，而Li//NCM811全电池的性能得到全面提升，甚至可以维持在高温（60°C）、高电压（4.5 V）、低 N/P 比（1.3）和贫电解质含量等条件下稳定循环，证明了 PCS 对 LMB 的实用性。
更新日期：2023-05-19
中文翻译：
富含 SnF2 和 NO3− 的隔膜将超稳定界面导向高性能锂金属电池
锂金属电池 (LMB) 在储能方面具有令人印象深刻的应用前景，但在很大程度上受到不可持续的寿命和由不均匀和不稳定的固体电解质界面 (SEI) 引发的不受控制的枝晶生长的限制。在这项工作中，我们构想了一种富含 SnF 2和 NO 3 -的分离器 (PCS)，方法是用包覆 SnF 2 - 且富含 NO 3 -的共价有机骨架 (EB-COF:NO 3 @SnF 2 ) 涂覆 PP。结果表明，PCS 中的 SnF 2和 NO 3 -富集通过产生包括 Li 5在内的有益物质积极参与稳定 SEI 的发展Sn 2合金、LiF、LiN x O y和 Li 3 N，赋予 SEI 更快的 Li +电导率以及增强的稳定性，最终实现高性能 LMB。随着PCS的应用，Li对称电池可承受15 mA cm -2和30 mA h cm -2的高电流密度和Li沉积容量，而Li//NCM811全电池的性能得到全面提升，甚至可以维持在高温（60°C）、高电压（4.5 V）、低 N/P 比（1.3）和贫电解质含量等条件下稳定循环，证明了 PCS 对 LMB 的实用性。
京公网安备 11010802027423号