《Nonflammable Cosolvent Enables Methyl Acetate-based Electrolyte for 4.6 V-class Lithium-ion Batteries Operating at −60°C》(不燃共溶剂使乙酸甲酯基电解液适用于4.6 V锂离子电池在-60°C下工作)
在极端环境中,电子设备的运行需求对于锂离子电池(LIBs)在低温下有效工作提出了重大挑战。为了解决这一问题,乙酸甲酯(MA)被考虑作为一种潜在的电解液溶剂。然而,MA基电解液对石墨负极具有较差的兼容性和高易燃性,这会影响电池的循环寿命并带来安全风险。因此,本文设计了一种先进的不可燃MA基稀释高浓度电解液(DHCE),其中包含乙氧基(五氟)环三磷腈(PFPN)作为多功能稀释剂。MA基的DHCE形成了以阴离子为主导的溶剂化结构,具有改善的热力学稳定性。此外,PFPN与阴离子协同作用,形成富含LiF的固体电解质界面层(SEI),有效阻止了溶剂持续分解。更重要的是,PFPN能够抑制自由基反应并阻止火焰的传播。该电解液使得LiNi0.65Co0.15Mn0.2O2(NCM65)/石墨全电池在1 C和-20°C下经过300个循环后保持94.6%的容量保持率。此外,它还使得NCM65/石墨全电池能够在高电压4.6 V和-60 °C下工作。这项工作展示了共溶剂对电解液设计的重要性,并为开发在恶劣条件下工作的LIBs提供了新的途径。
文章链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894723059119?via%3Dihub