LiTFSI ofrece una gran ayuda para el alto rendimiento de las baterías de litio de estado sólido basadas en sulfuro
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Nota del editor: ¿Cómo contribuye LiTFSI, CAS: 90076-65-6, al desarrollo de baterías de litio de estado sólido basadas en sulfuro? A continuación, un ejemplo. Gracias a la extraordinaria investigación del equipo de Fangyang Liu.
Abstracto
La estrecha ventana electroquímica de los electrolitos de sulfuro puede conducir a diferentes mecanismos de falla en las interfaces de los lados del cátodo y el ánodo. La introducción de distintas estrategias de modificación para los lados del cátodo y el ánodo aumenta la complejidad del proceso de fabricación de baterías de litio de estado sólido (ASSLB) basadas en sulfuro. En este trabajo, se empleó una estrategia de modificación integrada mediante la introducción de capas de bis(trifluorometanosulfonil)imida de litio (LiTFSI) durante el proceso de refinamiento húmedo de Li6PS5Cl (LPSC), que construyó con éxito in situ interfaces fluoradas robustas tanto en el cátodo como en el ánodo simultáneamente. En el lado del ánodo de litio, la disminución de la conductividad electrónica de LiTFSI@LPSC y la generación de la interfaz fluorada suprimieron eficazmente el crecimiento de dendritas de litio, lo cual fue confirmado por los cálculos de la Teoría del Funcional de la Densidad (DFT). Como resultado, la celda Li|LiTFSI@LPSC|Li alcanzó una densidad de corriente crítica de hasta 1,6 mA cm−2 y un rendimiento de ciclo estable durante 1500 h a 0,2 mA cm−2. En el lado del cátodo, la celda LiTFSI@LPSC no solo mejoró el transporte de Li+ dentro del cátodo compuesto, sino que también la capa de LiTFSI se descompuso in situ en una interfase electrolítica catódica (CEI) basada en LiF. La retención de capacidad alcanzó el 98,6 % después de 500 ciclos a 2 °C con LiNi0,83Co0,11Mn0,06O2 (NCM83) a una alta tensión de corte de 4,6 V. La celda LiTFSI@LPSC funcionalizada facilita una modificación interfacial integral tanto para el ánodo como para el cátodo, simplificando significativamente la ingeniería de interfaz en ASSLB basados en sulfuro, a la vez que ofrece un rendimiento electroquímico excepcional.
Referencia
https://doi.org/10.1016/j.ensm.2025.104131