تقدم LiTFSI مساعدة كبيرة للأداء العالي لبطارية الليثيوم القائمة على الكبريتيد ذات الحالة الصلبة بالكامل
|
ملاحظة المحرر: كيف يُسهم LiTFSI، CAS: 90076-65-6، في تطوير بطاريات ليثيوم صلبة بالكامل قائمة على الكبريتيد؟ إليكم مثالًا. بفضل البحث المتميز لفريق فانجيانج ليو.
خلاصة
يمكن أن يؤدي ضيق النافذة الكهروكيميائية لإلكتروليتات الكبريتيد إلى آليات فشل مختلفة عند واجهات جانبي الكاثود والأنود. إن إدخال استراتيجيات تعديل مميزة لجوانب الكاثود والأنود يزيد من تعقيد عملية تصنيع بطاريات الليثيوم ذات الحالة الصلبة بالكامل (ASSLBs) القائمة على الكبريتيد. في هذا العمل، استُخدمت استراتيجية تعديل متكاملة من خلال إدخال أغلفة ليثيوم ثنائي (ثلاثي فلورو الميثان سلفونيل) إيميد (LiTFSI) أثناء عملية التكرير الرطب لـ Li6PS5Cl (LPSC)، والتي نجحت في بناء واجهات مفلورة متينة في الموقع على جانبي الكاثود والأنود في آنٍ واحد. على جانب أنود الليثيوم، أدى انخفاض الموصلية الإلكترونية لـ LiTFSI@LPSC وتوليد الواجهة المفلورة إلى تثبيط نمو شجيرات الليثيوم بشكل فعال، وهو ما أكدته حسابات نظرية الكثافة الوظيفية (DFT). نتيجةً لذلك، حققت خلية Li|LiTFSI@LPSC|Li كثافة تيار حرجة تصل إلى 1.6 مللي أمبير/سم² وأداءً ثابتًا للدورة لأكثر من 1500 ساعة عند 0.2 مللي أمبير/سم². على جانب الكاثود، لم يُحسّن LiTFSI@LPSC نقل Li+ داخل الكاثود المركب فحسب، بل حسّن أيضًا غلاف LiTFSI المتحلل في الموقع إلى طور بيني إلكتروليتي (CEI) قائم على LiF. حقق الاحتفاظ بالسعة 98.6% بعد 500 دورة عند 2 درجة مئوية مع LiNi0.83Co0.11Mn0.06O2 (NCM83) عند جهد قطع عالٍ يبلغ 4.6 فولت. يُسهّل LiTFSI@LPSC الوظيفي تعديل الواجهة الشامل والمتكامل لكل من جانبي الأنود والكاثود، مما يُبسّط بشكل كبير هندسة الواجهة في ASSLBs القائمة على الكبريتيد مع تقديم أداء كهروكيميائي استثنائي.
مرجع
https://doi.org/10.1016/j.ensm.2025.104131