SCMs|高电压高镍三元锂离子电池电解液设计

LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂（NCM811）因具有高容量和相对低的成本，是高能量密度锂离子电池中最有前途的正极材料之一。然而，在高截止电压下，它仍然存在不可逆的容量衰减问题。主要原因是高电压加速了六氟磷酸锂与微量水的水解反应，产生副产物，如高腐蚀性HF，导致不稳定的正极-电解液界面和持续的不可逆相变。

近日，华中科技大学韩建涛教授和方淳副教授等人在Science China Materials发表研究论文，通过添加钛酸四丁酯和二氟草酸硼酸锂双重添加剂来改善传统的电解液，以形成一个稳定的富含Ti、B和F的界面层，从而消除不利的正极-电解液副反应并抑制有害相变。

本文要点：

1) 钛酸四丁酯可以通过去除H₂O/HF来稳定电解液，在双重添加剂的协同作用下，NCM811在高电压下的循环稳定性得到明显增强。

2) 采用双添加剂的Li∥NCM811电池在1 C和4.5 V的高截止电压下循环200次后具有86%的高容量保持率。

该方法为设计锂离子电池的高电压电解液提供了参考。

文章信息

Hu J., Cheng F., Fang C., et al. High-voltage electrolyte design for a Ni-rich layered oxide cathode for lithium-ion batteries. Sci. China Mater. (2023).

https://doi.org/10.1007/s40843-023-2449-8

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