LiTFSI ให้ความช่วยเหลือที่ยอดเยี่ยมสำหรับประสิทธิภาพสูงของแบตเตอรี่ลิเธียมแบบโซลิดสเตตที่ใช้ซัลไฟด์
|
หมายเหตุของบรรณาธิการ: LiTFSI, CAS: 90076-65-6 ช่วยในการพัฒนาแบตเตอรี่ลิเธียมโซลิดสเตตทั้งหมดที่ใช้ซัลไฟด์ได้อย่างไร นี่คือตัวอย่าง ขอบคุณการวิจัยอันยอดเยี่ยมจากทีมงาน Fangyang Liu
เชิงนามธรรม
หน้าต่างไฟฟ้าเคมีที่แคบของอิเล็กโทรไลต์ซัลไฟด์สามารถนำไปสู่กลไกความล้มเหลวที่แตกต่างกันที่อินเทอร์เฟซของด้านแคโทดและแอโนด การแนะนำกลยุทธ์การปรับเปลี่ยนที่แตกต่างกันสำหรับด้านแคโทดและแอโนดทำให้กระบวนการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมโซลิดสเตตทั้งหมดที่ใช้ซัลไฟด์ (ASSLB) มีความซับซ้อนมากขึ้น ในงานนี้ มีการใช้กลยุทธ์การปรับเปลี่ยนแบบบูรณาการโดยการนำเปลือกลิเธียมบิส(ไตรฟลูออโรมีเทนซัลโฟนิล)อิไมด์ (LiTFSI) มาใช้ในระหว่างกระบวนการกลั่นแบบเปียกของ Li6PS5Cl (LPSC) ซึ่งสร้างอินเทอร์เฟซฟลูออรีนที่แข็งแรงได้สำเร็จทั้งในด้านแคโทดและแอโนดพร้อมกัน ในด้านแอโนดลิเธียม การนำไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์ที่ลดลงของ LiTFSI@LPSC และการสร้างอินเทอร์เฟซฟลูออรีนสามารถยับยั้งการเติบโตของเดนไดรต์ลิเธียมได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งได้รับการยืนยันเพิ่มเติมด้วยการคำนวณทฤษฎีความหนาแน่น-ฟังก์ชัน (DFT) ส่งผลให้เซลล์ Li|LiTFSI@LPSC|Li มีความหนาแน่นของกระแสวิกฤตสูงถึง 1.6 mA cm−2 และประสิทธิภาพการทำงานแบบรอบคงที่นานกว่า 1,500 ชั่วโมงที่ 0.2 mA cm−2 ในด้านแคโทด LiTFSI@LPSC ไม่เพียงแต่ปรับปรุงการขนส่ง Li+ ภายในแคโทดคอมโพสิตเท่านั้น แต่ยังปรับปรุงเปลือก LiTFSI ในตำแหน่งที่สลายตัวเป็นเฟสอิเล็กโทรไลต์แคโทดที่ใช้ LiF (CEI) อีกด้วย โดยสามารถรักษาความจุได้ 98.6% หลังจาก 500 รอบที่อุณหภูมิ 2C ด้วย LiNi0.83Co0.11Mn0.06O2 (NCM83) ที่แรงดันตัดสูง 4.6 V LiTFSI@LPSC ที่มีฟังก์ชันช่วยให้ปรับเปลี่ยนอินเทอร์เฟซได้อย่างครอบคลุมและครบวงจรสำหรับทั้งด้านแอโนดและแคโทด ทำให้การออกแบบอินเทอร์เฟซใน ASSLB ที่ใช้ซัลไฟด์ง่ายขึ้นอย่างมากในขณะที่มอบประสิทธิภาพทางเคมีไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยม
อ้างอิง
ที่มา: https://doi.org/10.1016/j.ensm.2025.104131