LiTFSI는 황화물 기반 전고체 리튬 배터리의 고성능에 큰 도움을 제공합니다.
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편집자 주: LiTFSI(CAS: 90076-65-6)는 황화물 기반 전고체 리튬 배터리 개발에 어떻게 도움이 될까요? 예를 들어 보겠습니다. Fangyang Liu 팀의 탁월한 연구 덕분입니다.
추상적인
황화물 전해질의 좁은 전기화학적 창은 양극과 음극 계면에서 서로 다른 고장 메커니즘을 초래할 수 있습니다. 양극과 음극 면에 대한 별도의 개질 전략 도입은 황화물 기반 전고체 리튬 전지(ASSLB) 제조 공정의 복잡성을 증가시킵니다. 본 연구에서는 Li6PS5Cl(LPSC)의 습식 정제 공정에서 리튬 비스(트리플루오로메탄설포닐)이미드(LiTFSI) 쉘을 도입하는 통합 개질 전략을 채택했습니다. 이 개질 전략은 양극과 음극 모두에 동시에 견고한 불소화 계면을 성공적으로 구축했습니다. 리튬 음극 쪽에서는 LiTFSI@LPSC의 감소된 전자 전도도와 불소화 계면의 생성이 리튬 덴드라이트 성장을 효과적으로 억제했으며, 이는 밀도-함수 이론(DFT) 계산을 통해 더욱 확인되었습니다. 그 결과, Li|LiTFSI@LPSC|Li 셀은 최대 1.6 mA cm−2의 임계 전류 밀도와 0.2 mA cm−2에서 1500시간 동안 안정적인 사이클 성능을 달성했습니다. 양극 측에서 LiTFSI@LPSC는 복합 양극 내에서 Li+ 수송을 향상시켰을 뿐만 아니라 LiTFSI 쉘이 LiF 기반 양극 전해질 계면(CEI)으로 분해되는 현장 분해를 촉진했습니다. LiNi0.83Co0.11Mn0.06O2(NCM83)를 사용하여 4.6V의 높은 차단 전압에서 2C에서 500회 사이클 후 용량 유지율이 98.6%에 도달했습니다. 기능화된 LiTFSI@LPSC는 양극과 음극 모두에 대한 포괄적인 일체형 계면 개질을 용이하게 하여 황화물 기반 ASSLB의 계면 엔지니어링을 크게 단순화하는 동시에 탁월한 전기화학적 성능을 제공합니다.
참조
https://doi.org/10.1016/j.ensm.2025.104131