흑연 양극을 사용한 50C 고속 충전 리튬 이온 배터리
|
추상적인
리튬 이온 배터리는 높은 에너지 밀도로 전기 자동차 시장에 진출했지만 여전히 흑연 양극에 의해 제한되는 느린 역학을 겪고 있습니다. 여기에서는 Li 도금 없이 초소형 흑연 음극의 XFC(Extreme Fast Charge)를 가능하게 하는 전해질을 설계합니다. 벌크 전해질에서 Li+의 확산, 전하 이동 과정 및 고체 전해질 계면(SEI)에 대한 포괄적인 특성화 및 시뮬레이션은 높은 이온 전도도, Li+의 낮은 탈용매 에너지 및 보호 SEI가 XFC에 필수적임을 보여줍니다. 기준에 따라 두 개의 급속 충전 전해질이 설계되었습니다. 1,3-디옥솔란(LiFePO4||흑연 전지용)의 저전압 1.8m LiFSI와 4-플루오로에틸렌 카보네이트와 아세토니트릴의 혼합물의 고전압 1.0m LiPF6입니다. (7:3 부피) (LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2||흑연 전지의 경우). 전자의 전해질을 사용하면 흑연 전극이 50C(1C = 370mAh g-1)에서 기존 전해질보다 10배 높은 180mAh g-1을 달성할 수 있습니다. 후자의 전해질은 LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2||흑연 전지(2mAh cm-2, N/P 비율 = 1)가 4C 충전 및 0.3C 방전에서 170mAh g-1의 기록적인 가역 용량을 제공할 수 있도록 합니다. . 이 연구는 XFC의 핵심 메커니즘을 공개하고 흑연 양극이 있는 실용적인 급속 충전 LIB를 위한 유익한 전해질 설계 원칙을 제공합니다.
참고문헌
- https://doi.org/10.1002/adma.202206020