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?湖大馬建民Angew：機(jī)械和熱穩(wěn)定的CEI助力高溫高壓Li||LiCoO2電池

高能量密度Li||LiCoO₂電池的穩(wěn)定性受到陰極電解質(zhì)界面（CEI）在高壓/高溫下不穩(wěn)定性的嚴(yán)重限制。

圖1.?電化學(xué)性能研究

湖南大學(xué)馬建民等通過使用具有低氧化電位的2,4,6-三（3,4,5-三氟苯基）硼氧硼酸鹽（TTFPB）添加劑，提出了一種具有豐富LiB_xO_y和LiF無機(jī)物的機(jī)械和熱穩(wěn)定CEI。由于其獨(dú)特的O-B-O共價(jià)骨架和低溶解性，LiB_xO_y外層可以提高CEI的機(jī)械強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性，并抑制CEI的溶解。此外，CEI內(nèi)部豐富的LiF物種也進(jìn)一步提高了其機(jī)械強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性。

圖2.?循環(huán)后LiCoO₂電極的表征

得益于量身定制的 CEI 的保護(hù)，CEI 的裂解和再生以及陰極的不可逆相變得到了有效緩解，電解液的氧化分解在高電壓/溫度下也得到了顯著抑制。因此，采用含TTFPB的電解液的Li||LiCoO₂電池實(shí)現(xiàn)了優(yōu)異的循環(huán)性能，在4.6/4.7 V下循環(huán)200/150次后，容量保持率分別為91.9%和74.0%。此外，這種電池還具有出色的高溫性能，在50/70℃下循環(huán)150/100次后，容量保持率分別為78.1 %/73.6 %。

圖3.?CEI分析

Mechanically and Thermally Stable Cathode Electrolyte Interphase Enables High-temperature, High-voltage Li||LiCoO2 Batteries. Angewandte Chemie International Edition 2023. DOI: 10.1002/anie.202315608

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