清华大学刘凯教授EES：理性分子设计的电解液添加剂赋能无钴5V级高压锂金属电池

本文介绍了清华大学刘凯团队设计的一种新型电解质添加剂2,2-二氟乙基甲基砜（FS），用于提高无钴5V级高压锂金属电池（LMBs）的性能。研究背景指出，高能量密度的二次电池需要结合高电位正极和低电位负极，而LNMO正极因其高电压和无钴特性受到关注。然而，现有电解液在高电压下易氧化分解，导致电池性能下降。FS添加剂通过在LNMO正极形成耐氧化“缓冲层”，有效防止溶剂氧化分解，并在负极形成富含LiF和Li2O的SEI，优化锂金属沉积形貌。实验结果显示，使用FS添加剂的电池在低盐浓度电解液中稳定循环超过600次，全电池在100次循环后容量保持率达到99%，软包电池寿命超过150次循环。结论表明，FS添加剂显著提升了无钴5V级高压锂金属电池的循环性能和稳定性。