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基于1,2-二氟苯共溶剂的局部高浓度锂金属电池电解液设计
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作者 黄德权 梁毅 +5 位作者 韦韬 闻港 吴涛 姚远 赵爽婷 殷广达 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第9期3115-3125,共11页
以1,2-二氟苯(1,2-Difluorobenzene,DFB)作为稀释剂,设计了一种由双氟磺酰亚胺锂/乙二醇二甲醚/DFB组成的局部高浓度电解液(Local 1,2-Difluorobenzene,LDFB)。采用密度泛函理论和分子动力学模拟分析了LDFB中的锂溶剂化结构,通过组装电... 以1,2-二氟苯(1,2-Difluorobenzene,DFB)作为稀释剂,设计了一种由双氟磺酰亚胺锂/乙二醇二甲醚/DFB组成的局部高浓度电解液(Local 1,2-Difluorobenzene,LDFB)。采用密度泛函理论和分子动力学模拟分析了LDFB中的锂溶剂化结构,通过组装电池测试了LDFB的电化学性能,并采用场发射扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)分析了电极表面的沉积锂形貌和固态电解质界面膜(Solid electrolyte interphase,SEI膜)成分。结果表明:DFB的引入不仅能保留高浓度电解液中的锂溶剂化结构,其低LUMO(最低未占分子轨道)能级的DFB还可协同FSI~-优先在锂金属负极表面分解,形成富含LiF的SEI膜,有效稳定电极/电解液界面并抑制锂枝晶生长。电解液为LDFB的Li||Cu半电池在0.5 mA/cm^(2)及1.0 mA/cm^(2)电流密度分别可以实现250次和200次的稳定循环。电解液为LDFB的Li||LFP和Li||NCM811全电池也拥有优异的循环性能,Li||LFP电池在2.0C循环450次后,其容量保持率为93.7%;Li||NCM811电池在1.0C循环200次后,其容量保持率为83.0%。 展开更多
关键词 锂金属电池 局部高浓度电解液 电极/电解液界面 电化学性能
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