Si électrode négative et un sel de lithium riche électrode positive car elle a une capacité spécifique théorique élevée, une nouvelle génération de haute matériaux d'électrode de batterie à ions de lithium de point chaud de densité de l'énergie. Cependant, en raison du cycle de conversion de phase d'expansion du volume énorme de l'électrode négative Si et lithium riche électrode positive irréversible, ce qui limite Son application pratique.
Récemment, le professeur Jaephil Cho Corée Ulsan Université des sciences et de la technologie, le professeur Sung Vous Hong, Nam-Soon Choi auteur Professeur co-correspondant en énergie et sciences de l'environnement a publié une liste intitulée « fluorinatedmalonatoborate dissymétrique comme additif amphotère pour-haute densité d'énergie accumulateurs lithium-ion « articles de recherche. chercheurs en introduisant l'additif d'électrolyte LiFMDFB ayant une modification à double positive et négative, dans l'aide FEC, améliore les performances de la cellule électrochimique sur la base de la cathode totale d'oxyde riche en silicium et une anode en carbone.
Figure 1: (a): Feuille de route de la synthèse LiFMDFB
(B): EC, FEC, VC, LiDFOB, LiFMDFB comme comparateur de niveau de HOMO / LUMO
Le plus occupé énuméré orbitale moléculaire EC, FEC, VC, LiDFOB, LiFMDFB autres substances tableau de comparaison (HOMO) niveau d'énergie et le niveau d'énergie orbitale moléculaire inoccupée la plus basse (LUMO) du LUMO LiFMDFB se trouvent en dessous du niveau de LUMO de FEC niveau, ce qui indique une plus forte affinité électronique LiFMDFB, les électrons peuvent être réduits pour donner le FEC avant décomposition, le matériau d'électrode négative fixée à la surface, tandis que par rapport LiFMDFB EC, FEC a un niveau d'énergie de HOMO élevé, la perte d'électrons sont préférentiellement oxydé. la priorité est préférentiellement oxydé, tout en réduisant, comme LiFMDFB simultanément généré densité d'énergie positive et négative de la barrière de protection peut être fournie. lithium riche électrode positive pour appliquer une électrode négative et le carbure de silicium assemblé cellule complète, la batterie, rendement faradique, stabilité en cyclage étaient a été améliorée de manière significative. LiFMDFB améliorer les performances de la batterie due à l'électrode positive d'induire une couche de protection empêche la formation de fissures intergranulaires et le changement irréversible à partir d'un matériau en phase stratifiée spinelle riche en lithium, tout en induisant des LiFMDFB + FEC Le film SEI négatif supprime efficacement l'expansion volumique du silicium.
Figure 2: (a): la présence ou l'absence d'additif riche en lithium LiFMDFB / silicium Comparaison de la stabilité du cycle cellulaire de carbone plein
(b): Comparaison des performances complètes de la batterie au lithium / silicium / carbone avec ou sans additif LiFMDFB
Figure 3: Protection induite par LiFMDFB des matériaux cathodiques riches en lithium
Figure 4: Morphologie SEM des matériaux cathodiques enrichis en lithium après le cyclage
Figure 5: Comparaison de l'effet de la couche de SEI induite par LiFeDFB + FEC sur des matériaux d'anode de carbone de silicium
