LiTFSI offre un grande aiuto per le elevate prestazioni delle batterie al litio allo stato solido a base di solfuro
|
Nota dell'editore: In che modo il LiTFSI, CAS: 90076-65-6, contribuisce allo sviluppo di batterie al litio allo stato solido a base di solfuro? Ecco un esempio. Grazie alla straordinaria ricerca del team di Fangyang Liu.
Astratto
La stretta finestra elettrochimica degli elettroliti a base di solfuro può portare a diversi meccanismi di guasto alle interfacce tra il lato catodico e quello anodico. L'introduzione di distinte strategie di modifica per il lato catodico e quello anodico aumenta la complessità del processo di fabbricazione delle batterie al litio allo stato solido a base di solfuro (ASSLB). In questo lavoro, è stata impiegata una strategia di modifica integrata introducendo gusci di bis(trifluorometansolfonil)immide di litio (LiTFSI) durante il processo di raffinazione a umido di Li6PS5Cl (LPSC), che ha permesso di costruire con successo in situ interfacce fluorurate robuste sia sul lato catodico che su quello anodico simultaneamente. Sul lato anodico del litio, la ridotta conduttività elettronica di LiTFSI@LPSC e la generazione di un'interfaccia fluorurata hanno efficacemente soppresso la crescita dei dendriti del litio, il che è stato ulteriormente confermato dai calcoli della teoria del funzionale della densità (DFT). Di conseguenza, la cella Li|LiTFSI@LPSC|Li ha raggiunto una densità di corrente critica fino a 1,6 mA cm−2 e prestazioni di ciclaggio stabili per oltre 1500 ore a 0,2 mA cm−2. Sul lato catodico, la cella LiTFSI@LPSC non solo ha migliorato il trasporto di Li+ all'interno del catodo composito, ma ha anche decomposto in situ il guscio LiTFSI nell'interfase elettrolitica catodica (CEI) a base di LiF. Il mantenimento della capacità ha raggiunto il 98,6% dopo 500 cicli a 2 °C con LiNi0,83Co0,11Mn0,06O2 (NCM83) a un'elevata tensione di cut-off di 4,6 V. La cella LiTFSI@LPSC funzionalizzata consente una modifica interfacciale completa e completa sia per il lato anodo che per quello catodico, semplificando significativamente la progettazione dell'interfaccia nelle batterie ricaricabili autoalimentate a base di solfuro e garantendo al contempo prestazioni elettrochimiche eccezionali.
Riferimento
https://doi.org/10.1016/j.ensm.2025.104131