《Fluorine-doped electrolyte and artificial SEI for enhanced interfacial stability in all-solid-state lithium metal batteries》(氟掺杂电解质和人工SEI提升全固态锂金属电池界面稳定性)。
锂金属/固体电解质(SE)界面兼容性差是全固态锂金属电池(ASSLMB)发展过程中的一大障碍。构建坚固的固体电解质界面相(SEI)是缓解这些困难的有利方法。在此,我们提出了一种掺氟电解质和人工 SEI 的双重策略,以提高锂金属/Li5.5PS4.5Cl1.5(LPSC)界面稳定性。XPS结果表明,锂金属与掺氟电解质反应,结合锂金属表面进行氟乙烯碳酸酯(FEC)处理(FEC@Li)后,在 SE/锂金属界面上形成了富含 LiF 的界面相。且氟掺杂电解质 Li5.5PS4.5Cl1.45F0.05 (LPSCF-0.05) 在室温下保持了 6.37 mS cm-1 的高离子电导率。因此,锂金属对称电池的临界电流密度(CCD)达到了 3.52 mA cm-2。使用 NCM622、LPSCF-0.05 和 FEC@Li 组装的全电池具有优异的循环和速率性能,以及出色的低温性能。该电池在室温下 0.2C 时的初始放电容量高达 172.6 mAh g-1,可稳定循环 100 次以上。在 2C 的高倍率和 -20 ℃ 的低温条件下,电池分别展现出 117.7 mAh g-1 和 139.0 mAh g-1 的高容量。这项研究为构建高性能 ASSLMB 提供了有效途径。
文章链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsaenm.4c00279