LiTFSI, Sülfür Bazlı Tüm Katı Hal Lityum Pilin Yüksek Performansı İçin Büyük Yardım Sunuyor
|
Editörün notu: LiTFSI, CAS: 90076-65-6, sülfür bazlı tamamen katı-sat lityum pilinin geliştirilmesine nasıl yardımcı oluyor? İşte bir örnek. Fangyang Liu ekibinin olağanüstü araştırmaları sayesinde.
Soyut
Sülfür elektrolitlerinin dar elektrokimyasal penceresi, katot ve anot taraflarının arayüzlerinde farklı arıza mekanizmalarına yol açabilir. Katot ve anot tarafları için farklı modifikasyon stratejilerinin tanıtılması, sülfür bazlı tüm katı hal lityum piller (ASSLB'ler) için üretim sürecinin karmaşıklığını artırır. Bu çalışmada, Li6PS5Cl'nin (LPSC) ıslak rafine etme işlemi sırasında lityum bis(triflorometansülfonil)imid (LiTFSI) kabukları tanıtılarak entegre bir modifikasyon stratejisi kullanıldı ve bu, hem katot hem de anot taraflarında aynı anda yerinde sağlam florlu arayüzler oluşturmayı başardı. Lityum anot tarafında, LiTFSI@LPSC'nin azalan elektronik iletkenliği ve florlu arayüzün oluşumu, lityum dendrit büyümesini etkili bir şekilde bastırdı ve bu, Yoğunluk Fonksiyonel Teorisi (DFT) hesaplamalarıyla daha da doğrulandı. Sonuç olarak, Li|LiTFSI@LPSC|Li hücresi 1,6 mA cm−2'ye kadar kritik akım yoğunluğu ve 0,2 mA cm−2'de 1500 saat boyunca kararlı çevrim performansı elde etti. Katot tarafında, LiTFSI@LPSC sadece kompozit katot içindeki Li+ taşınımını geliştirmekle kalmadı, aynı zamanda LiTFSI kabuğunu yerinde LiF bazlı katot elektrolit ara fazına (CEI) ayrıştırdı. Kapasite tutma, 4,6 V'luk yüksek kesme voltajında LiNi0.83Co0.11Mn0.06O2 (NCM83) ile 2C'de 500 çevrimden sonra %98,6'ya ulaştı. Fonksiyonelleştirilmiş LiTFSI@LPSC, hem anot hem de katot tarafları için kapsamlı, hepsi bir arada arayüz modifikasyonunu kolaylaştırarak, olağanüstü elektrokimyasal performans sunarken sülfür bazlı ASSLB'lerde arayüz mühendisliğini önemli ölçüde basitleştirir.
Referans
Türkçe: https://doi.org/10.1016/j.ensm.2025.104131