LiTFSI cung cấp sự hỗ trợ tuyệt vời cho hiệu suất cao của pin lithium thể rắn hoàn toàn dựa trên sunfua
|
Ghi chú của biên tập viên: LiTFSI, CAS: 90076-65-6, giúp ích như thế nào trong việc phát triển pin lithium rắn hoàn toàn dựa trên sulfide? Đây là một ví dụ. Cảm ơn nghiên cứu phi thường của nhóm Fangyang Liu.
Tóm tắt
Cửa sổ điện hóa hẹp của chất điện phân sunfua có thể dẫn đến các cơ chế hỏng hóc khác nhau tại các giao diện của phía catốt và anot. Việc đưa ra các chiến lược sửa đổi riêng biệt cho phía catốt và anot làm tăng tính phức tạp của quy trình chế tạo pin lithium thể rắn hoàn toàn dựa trên sunfua (ASSLB). Trong công trình này, một chiến lược sửa đổi tích hợp đã được sử dụng bằng cách đưa các lớp lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide (LiTFSI) vào trong quá trình tinh chế ướt của Li6PS5Cl (LPSC), quá trình này đã xây dựng thành công tại chỗ các giao diện flo hóa mạnh mẽ trên cả phía catốt và anot cùng một lúc. Về phía anot lithium, độ dẫn điện tử giảm của LiTFSI@LPSC và việc tạo ra giao diện flo hóa đã ngăn chặn hiệu quả sự phát triển của dendrite lithium, điều này đã được xác nhận thêm bằng các tính toán của Lý thuyết hàm mật độ (DFT). Kết quả là, pin Li|LiTFSI@LPSC|Li đạt được mật độ dòng điện tới hạn lên đến 1,6 mA cm−2 và hiệu suất chu kỳ ổn định trong hơn 1500 giờ ở 0,2 mA cm−2. Về phía catốt, LiTFSI@LPSC không chỉ tăng cường vận chuyển Li+ bên trong catốt composite mà còn phân hủy lớp vỏ LiTFSI tại chỗ thành pha điện phân catốt gốc LiF (CEI). Khả năng duy trì dung lượng đạt 98,6% sau 500 chu kỳ ở 2oC với LiNi0,83Co0,11Mn0,06O2 (NCM83) ở điện áp cắt cao 4,6 V. LiTFSI@LPSC chức năng hóa tạo điều kiện cho việc sửa đổi giao diện toàn diện, tất cả trong một cho cả phía anot và catot, đơn giản hóa đáng kể quá trình thiết kế giao diện trong ASSLB gốc sulfide đồng thời mang lại hiệu suất điện hóa đặc biệt.
Thẩm quyền giải quyết
https://doi.org/10.1016/j.ensm.2025.104131