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?廈大喬羽Angew：操縱氟醚衍生的親核分解產(chǎn)物減輕陰極中極化誘導(dǎo)的容量損失

電解液工程是提高高能鋰離子電池富鋰層狀氧化物陰極（LRLO）性能的一個令人著迷的選擇。然而，許多現(xiàn)有的電解液設(shè)計和調(diào)整原理往往忽視了LRLO帶來的獨(dú)特挑戰(zhàn)，尤其是親核攻擊。

圖1. 電解液設(shè)計策略

廈門大學(xué)喬羽等引入了一種高效的電解液策略，旨在消除LRLO中的電化學(xué)氧化和親核攻擊。這種策略是在碳酸酯基電解液（1M LiPF₆，EC：EMC = 3：7，體積比）中加入20%的氟醚（1，1，2，2-四氟乙基- 2，2，3，3-四氟丙基醚（HFE））。

具體來說，HFE的有益特性包括了優(yōu)良CEI 結(jié)構(gòu)所需的特性。它通過提供充足的LiF為CEI的結(jié)構(gòu)提供足夠的剛性，而交聯(lián)聚合物則確保了界面層的柔韌性。因此，在含有HFE的電解液中，LRLO表面會形成均勻的薄CEI。

圖2.?電化學(xué)性能研究

最重要的是，HFE起著縫合作用，可防止碎裂或可溶產(chǎn)物從碳酸酯電解液中逸出，從而有助于構(gòu)建穩(wěn)定、均勻、薄而具有剛性和柔性的 CEI，有效防止電解液分解并抑制結(jié)構(gòu)畸變。

得益于循環(huán)過程中對CEI的有效保護(hù)，極化現(xiàn)象顯著減少，這使得使300次循環(huán)后的容量保持率從39%提高到78%。這種成功的電解液設(shè)計強(qiáng)調(diào)了全面考慮陰極獨(dú)特特性的重要性，并為優(yōu)化具有陰離子氧化還原化學(xué)性質(zhì)的高壓陰極電解液提供了寶貴的指導(dǎo)。

圖3.?CEI的表征

Manipulated Fluoro-Ether derived Nucleophilic Decomposition Products for Mitigating Polarization-Induced Capacity Loss in Li-Rich Layered Cathode. Angewandte Chemie International Edition 2023. DOI: 10.1002/anie.202316790

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