LiTFSIは硫化物系全固体リチウム電池の高性能化に大きく貢献
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編集者注：LiTFSI（CAS番号：90076-65-6）は、硫化物系全固体リチウム電池の開発にどのように役立つのでしょうか？一例をご紹介します。Fangyang Liuチームの素晴らしい研究に感謝します。
抽象的な
硫化物電解質の狭い電気化学ウィンドウは、正極側と負極側の界面で異なる故障メカニズムを引き起こす可能性があります。正極側と負極側に異なる改質戦略を導入すると、硫化物ベースの全固体リチウム電池（ASSLB）の製造プロセスの複雑さが増します。本研究では、Li6PS5Cl（LPSC）の湿式精製プロセス中にリチウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（LiTFSI）シェルを導入する統合改質戦略を採用し、正極側と負極側の両方に同時に堅牢なフッ素化界面をin situで構築することに成功しました。リチウム負極側では、LiTFSI@LPSCの電子伝導性の低下とフッ素化界面の生成により、リチウムデンドライトの成長が効果的に抑制され、これは密度汎関数理論（DFT）計算によってさらに確認されました。その結果、Li|LiTFSI@LPSC|Liセルは、最大1.6 mA cm−2の臨界電流密度と、0.2 mA cm−2で1500時間を超える安定したサイクル性能を実現しました。カソード側では、LiTFSI@LPSCは複合カソード内のLi+輸送を強化しただけでなく、LiTFSIシェルがin situでLiFベースのカソード電解質界面（CEI）に分解しました。容量保持率は、4.6 Vの高いカットオフ電圧でLiNi0.83Co0.11Mn0.06O2（NCM83）を使用して2Cで500サイクル後に98.6 %を達成しました。機能化されたLiTFSI@LPSCは、アノード側とカソード側の両方に対して包括的なオールインワンの界面改質を可能にし、硫化物ベースのASSLBのインターフェースエンジニアリングを大幅に簡素化するとともに、優れた電気化学性能を提供します。
参照
https://doi.org/10.1016/j.ensm.2025.104131