天津工业大学马建民AM | 三明治模型正极电解质界面助力高压富镍正极锂金属电池

本文介绍了天津工业大学马建民团队在高压富镍正极锂金属电池领域的研究成果。背景方面，全气候锂金属电池需求迫切，但面临电极电解质界面不稳定的问题，尤其是在高压条件下富镍层状氧化物正极的界面问题。研究目的是通过构建功能化且坚固的三明治模型正极电解质界面（CEI），解决这一问题。该团队采用对氟苯乙腈（P-FBCN）的LiBF₄基电解质，成功实现了4.8 V Li||LiNi₀.₉₄Co₀.₀₅Mn₀.₀₁O₂（NCM94）电池在-60至60°C范围内的稳定运行。结论表明，该三明治结构CEI以LiF为主基体，外层富含LiBₓOᵧ以增强机械/热稳定性，内层富含-C≡N锚定基团以促进Li⁺传导并抑制过渡金属离子溶解。此外，7.6 Ah级Li||NCM94软包电池实现了544 Wh kg⁻¹的高能量密度和158次的长循环寿命。该研究为设计全气候高压锂金属电池的稳定CEI和先进电解质提供了战略框架。