【摘 要】
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固态金属锂电池因其优异的安全性和高的理论能量密度被认为是最具前景的下一代储能电池体系之一.随着以硫化物为代表的高离子导率电解质被逐渐开发,金属锂与固态电解质界面成
【机 构】
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北京理工大学前沿交叉科学研究院,北京100081;深圳大学化学与化工学院,功能高分子深圳市重点实验室,广东深圳518000;清华大学化学工程系,绿色化学反应工程与技术北京市重点实验室,北京100084
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固态金属锂电池因其优异的安全性和高的理论能量密度被认为是最具前景的下一代储能电池体系之一.随着以硫化物为代表的高离子导率电解质被逐渐开发,金属锂与固态电解质界面成为限制固态电池应用的主要瓶颈.金属锂/电解质的固固界面存在着界面接触差、界面电荷传输阻力高等问题.本文以固态金属锂软包电池为研究对象,通过由1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚、乙二醇二甲醚与双三氟磺酰亚胺锂组成的局部高盐液态电解液(HFE-DMELiTFSI)对金属锂/固态电解质界面进行润湿,增加金属锂与固态电解质之间的离子接触,降低离子传输阻力,从而提高锂离子在界面的传输能力.在30 mm×30 mm Li|Li4Ti5O12(LTO)固态软包电池中,通过3.0 μL·cm-2 HFE-DME LiTFSI局部高盐液态电解液润湿金属锂与固态电解质界面,软包电池的界面电阻从4366 Q·cm-2降低到了64 Ω·cm-2.在0.1C与0.5C倍率下,LTO的放电比容量分别达到107与96mAh·g-1.同时,Li-S固态软包电池在0.01C及0.02C下,比容量也达到了 1100与932 mAh·g-1.
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