调节阴离子溶剂化和阴极-电解质间相以改善高压双离子电池的可逆性和动力学性能

主要观点总结

本文介绍了一种新型电解质添加剂TTE在双离子电池（DIBs）中的应用。通过引入TTE优化电解质，调控正极/电解质中间相（CEI），形成富含无机LiF的CEI层，提高石墨结构的稳定性，增强阴离子插层的可逆性和传输动力学。该研究显著提高了DIBs的电化学性能，包括容量、库仑效率、循环性能和速率性能。文章详细描述了实验过程、结果和结论，并涉及多位作者和联系信息。

关键观点总结

关键观点1: 引入新型电解质添加剂TTE

TTE的引入提高了电解质的氧化稳定性，并调控石墨阴极上CEI层的理化性质。

关键观点2: 调控CEI层的形成

TTE形成富含无机氟化锂的CEI层，显著提高了石墨的结构稳定性，防止了副反应，改善了阴离子的输运动力学。

关键观点3: 提高电化学性能

含TTE电解质的锂||石墨半电池在30C下显示95.6%的速率性能，在5C下超过5000周期的长寿命。

关键观点4: 揭示机理

本研究揭示了调节阴离子溶剂化和CEI提高DIBs的性能的机理。

文章预览

【研究背景】 双离子电池（DIBs）作为一种新型储能装置，因其独特的工作机制、环保性、低成本、高安全性以及高工作电压和能量密度等优势，正逐渐成为传统电池（如锂离子电池）的有力替代品。然而，双离子电池仍面临着挑战，循环过程中，阴离子连续不可逆的插入/脱嵌导致正极结构崩塌，电解质在高电压下氧化分解以及阴极-电解质间相（CEI）保护不足，导致其发展受到极大阻碍，从而引发了对石墨正极电化学和结构界面化学的深入研究。研究表明通过引入添加剂优化电解质可以调控正极/电解质中间相（CEI），在长期循环过程，高质量、稳定的CEI膜对电池的整体电化学性能非常重要。因此，研究开发高压下抗氧化性强的电解质，在正极表面形成紧密、均匀、薄且低阻抗的CEI膜非常重要，有利于提高电池系统的可逆容量，提升电池的整体效 ………………………………