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湖大馬建民Angew：采用四功能七氟丁酸酐優(yōu)化電極/電解質(zhì)界面和鋰離子通量/溶劑化

可充鋰金屬電池(LMB)的安全性和電化學(xué)性能主要受有機(jī)液態(tài)電解液中添加劑的影響。然而，多功能添加劑仍鮮有報(bào)道。

湖南大學(xué)馬建民等人報(bào)道了一種四功能添加劑-七氟丁酸酐（HFA），以優(yōu)化電極/電解質(zhì)界面處固體電解質(zhì)界面（SEI）的組成和結(jié)構(gòu)。

富氟HFA的還原/氧化分解促進(jìn)了均勻富無機(jī)SEI和致密的正極電解質(zhì)界面(CEI) 的形成，從而在充電過程中實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的鋰沉積并抑制過渡金屬離子的溶解。此外，HFA優(yōu)化了的鋰離子溶劑化作用，以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的鋰沉積/剝離，并作為表面活性劑提高了電解液對隔膜的潤濕性，從而增加鋰離子通量。

圖1 隔膜浸潤性及鋰沉積形貌

結(jié)果，采用1.0 wt% HFA電解液的對稱Li||Li電池在1.0 mA cm^-2和0.5 mAh cm^-2下具有超過340小時的優(yōu)異循環(huán)性能，而Li||NCM622電池在250次循環(huán)后仍保持高容量保持率，即使在15C下也具有出色的倍率性能。

圖2 理論計(jì)算及作用機(jī)理示意圖

Optimizing Electrode/Electrolyte Interphases and Li-ion Flux/Solvation with Qua-functional Heptafluorobutyric Anhydride. Angewandte Chemie International Edition 2021. DOI: 10.1002/anie.202107957

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