在VC支架中加入DMVC-OCF3和DMVC-OTMS，在硅碳阳极上形成了一个灵活而坚固的SEI。DMVC-OTMS清除HF和钝化PF5，导致电极界面层的组成和结构稳定。我(？与VC支架结合的CH3)部分提供离子通道，为SEI中的锂离子运输提供空间。信用:UNIST隶属于UNIST的一个联合研究小组已经公布了一种新型电解质添加剂，这种添加剂可以使高能量密度锂离子电池(LIBs)具有长寿命和快速充电能力。这项研究发表在2021年2月的《自然通讯》杂志上，由能源和化学工程学院的崔南顺教授和相圭克教授与UNIST化学系的宋友红教授合作进行。国际理工大学能源和化学工程学院的赵教授也参加了这次活动。
随着对大容量电池(即电动汽车电池)需求的增加，人们正在积极努力用高容量材料(如硅或高镍)取代传统的锂离子电池电极。尽管硅是一种有吸引力的阳极材料，可以提高LIBs的能量密度，但由于在充电和放电过程中的体积膨胀，它们表现出较差的机械强度。高镍阴极材料也存在化学稳定性差的问题。
在这项研究中，研究团队证明了在高容量硅碳阳极上产生稳定且空间可变形的固体电解质界面(SEI)可以容忍由硅锂化引起的不可避免的体积变化，并且可以实现高能量密度LIBs的长寿命和快速充电能力。
据研究小组称，当新添加剂添加到由高镍阳极和硅混合阳极组成的大容量电池中时，即使在400次充放电循环后，初始容量也保持在81.5%——比选择VC(碳酸亚乙烯酯)或FEC(碳酸氟乙烯酯)作为LiB中的添加剂好10%至30%。
“这一成果是材料结构设计、实验、模拟和合成方法研究协作的结果，实际上使这种材料结构能够弥补现有添加剂(VC)的不足。这为发展提出了一个新的方向，”该研究的合著者崔教授说。
此外，研究小组还发现，这些添加剂可以去除电解液中的氢氟酸，防止高镍阳极内部的金属(镍)泄漏。阳极内的金属量决定了电池容量。
该研究团队指出:“这项工作为高能量密度锂离子电池电解液添加剂的开发带来了突破。“我们预计，我们用于合理分子设计和DFT辅助机理开发的系统方法为发现下一代添加剂提供了一种有希望的方法。
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