首效98%，能量密度522Wh/kg！江苏师大&浙江大学，最新Angew！

学术 2024-10-10 17:45 广东

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研究概述

将高压正极与锂金属负极相匹配是开发能量密度超过500 Wh kg^-1的二次电池最可行的技术途径。

然而，电解液/电极界面膜和截止电压高于4.3 V的商用电解液的不稳定性仍然是一个主要问题。

基于此，2024年10月8日，江苏师范大学赖超教授、浙江大学陆俊教授在国际期刊Angewandte Chemie International Edition发表题为《Long-lifespan 522 Wh kg^-1 Lithium Metal Pouch Cell Enabled by Compound Additives Engineering》的研究论文。

在此，研究人员提出通过使用包含氟代碳酸乙烯酯（FEC）、十六烷基三甲基氯化铵（CTAC）和三（五氟苯基）硼烷（TPFPB）的三组分添加剂，可以获得具有高达5.0 V的超高截止电压的优异循环稳定性。

在改性电解液中可以获得优异的离子电导率、在两个电极上坚固的界面膜和长期均匀的Li⁺调节能力。

因此，在1 mA cm^-2的电流密度下使用3 mAh cm^-2的高沉积/剥离容量，锂对称电池表现出超过800小时的稳定循环性能。

同时，研究人员组装了7.3 Ah级Li[Ni_xCo_yMn_1-x-y]O₂（x=0.83，NCM83）| Li软包电池，其显示出522 Wh kg^-1的高能量密度，并且在178次循环后表现出优异的稳定性，初始库仑效率（CE）高达98.0%。

图文解读

图1：不同添加剂对电解液电导率和锂沉积均匀性的影响

图2：锂对称电池的循环性能和锂负极表面形貌

图3：NCM83|Li软包电池和Li|LNMO全电池的循环性能

文献信息

Long-lifespan 522 Wh kg^-1 Lithium Metal Pouch Cell Enabled by Compound Additives Engineering, Angewandte Chemie International Edition, 2024. https://doi.org/10.1002/anie.202417471

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