近日，北京年夜学深圳研究生院新质料学院传授潘锋团队的最新研究结果发表在《国度科学评论》。
钴酸锂正纵目前仍是消费电子范畴锂离子电池的主流正极质料。然而，跟着事情电压升高，钴酸锂层状正极质料将面对布局不成逆相改变、严峻界面副反映、外貌过渡金属消融以和晶格氧介入电化学历程等问题，致使正极-电解液界面阻抗增长及电极容量迅速衰减。
针对于这一挑战，此前，潘锋团队经由过程外貌包覆物布局调控与氟化电解质设计等计谋，于高电压钴酸锂外貌精准修筑了功效化正极-电解液界面层，显著晋升了钴酸锂表界面布局不变性与体相相变可逆性。
然而，于高温度情况下，上述正极与电解液之间的界面副反映会进一步加重，并陪同年夜量氟化氢的孕育发生，对于正极-电解液界面膜与正极质料造成严峻侵蚀，终极致使正极-电解液界面膜分裂与界面掉稳。
是以，亟需开发一种可以或许兼容现有工艺的界面调控计谋，以原位修筑不变且致密的钝化层，从而于高电压与高温前提下有用按捺电解液的连续分化和正极布局的不成逆退化。
为此，研究团队基在质料基因组学要领，缭绕要害功效基元和其排序与彼此作用等三大体素，乐成猜测出可三木SEO-以于高电压前提下晋升锂电池正极钴酸锂界面不变性的电解液系统。
该计谋经由过程于贸易化碳酸酯基电解液中引入磷酸三乙酯及1,3-丙磺酸内酯，调控钴酸锂正极界面原位修筑了三层功效化布局的正极-电解液界面膜：最内层为磷酸锂，可有用按捺晶格氧活性并提高离子电导率；中间层为氟化锂，作为框架层阻断电子传输；最外层为亚硫酸锂，付与膜优秀的热不变性及粘附性。三者协同作用，形成于高温高电压前提下仍致密安定的界面钝化层。
该正极-电解液界面设计计谋具有优良的通用性与扩大性，有望广泛运用在其它锂电池层状氧化物正极质料。
相干论文信息：https://doi.org/10.1093/nsr/nwaf345
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