提高性能10%至30% UNIST团队开发出新型电解质添加剂
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近日,据外媒报道,韩国蔚山国立科学技术学院(UNIST)的研究人员开发出一种新型电解质添加剂,可以使高能量密度锂离子电池在 400 次循环后,仍保持其初始容量的 81.5%。与商用添加剂相比,如 FEC(碳酸氟代亚乙酯)或 VC(碳酸亚乙烯酯),该添加剂可提高性能 10% 至 30%。

报道称,新方法允许由氟化和甲硅烷基化的电解质添加剂形成高度稳定的电极-电解质界面结构,不仅可以承受由于锂嵌入阳极引起的体积膨胀,还可提供离子通道方便锂离子传输,同时还保护富镍的 LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 阴极。该种添加剂可通过 VC 的乙烯基聚合物扩散为 VC 衍生的固体电解质中间相提供空间柔性。

在硅混合阳极的表面上,由新二氧戊酮添加剂制成的保护膜柔性较高,且具有良好的弹性以及出色的锂离子渗透性(迁移率),从而可以实现快速充电的同时,减少由于硅体积变大引起的机械过载。

此外,在 VC 支架中加入碳酸二甲基亚乙烯基酯-三氟甲氧基(DMVC-OCF3)和 DMVC-OTMS(三甲基硅氧)可以在硅-碳阳极上形成灵活且坚硬 SEI。DMVC-OTMS 清除 HF(氢氟酸)并使 PF5 失活,从而稳定电极上界面层的组成和结构。键合到 VC 支架上的 Me(-CH3)可提供离子通道,为SEI中的锂离子运输提供空间。另外,该添加剂可在电解质中去除 HF,防止高镍阳极内的金属(镍)泄漏。其中,阳极内部的金属量决定电池容量。

Nam-soon Choi 教授表示:“此次发现是材料结构设计、实验、模拟和合成方法研究的共同结果,可弥补现有添加剂(VC)的缺点,并为其发展开辟出新方向。”

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厉害了

哦,赶紧利用