【锂电】Adv Mater：含溶剂化Li离子的胶体电解液实现高能量的低温锂电池

Li离子电池目前面临着低容量和低温/快充条件性能快速衰减的问题。

有鉴于此， 北京理工大学杨文（Wen Yang）等 报道设计一种胶体液态电解液，在商用碳酸盐电解液（1M LiPF ₆ ，EC/DMC）加入少量硫代碳酸锂（LTC, lithium thiocarbonate），不仅能够显著提高σ _Li+ ，而且改善Li ⁺ 在电极/电解液界面LiNi _0.8 Co _0.15 Al _0.05 O ₂ （NCA）中动力学传输。MTC能够于阴离子和溶剂竞争性配位，促进Li盐溶解以及Li ⁺ 解耦，改善σ _Li+ ，在30 ℃和-15 ℃ 的导电率分别达到15和4.5 mS cm ^-1 ，而且加快脱溶剂化的速率。

本文要点

（1） 硫代碳酸锂LTC胶体能够形成~5 nm厚度富含Li ₂ CO ₃ 的电解液界面，而且能够注入NCA纳米粒子的晶界，增强Li ⁺ 界面传输，阻碍颗粒在电池循环过程中可能发生的破碎。

（2） 在构筑的Li||CLE||NCA电池中，在10 C倍率的最高容量达到135 mAh g ^-1 ，2000圈循环后仍容量仍保留80 %。具有在<0 ℃进行快速充电的功能，-10 ℃以2 C倍率工作的容量达到122 mAh g ^-1 ，在400圈电池循环后，容量保留90 %。

参考文献

Xiaoyan Wang, Le Yang, Niaz Ahmad, Leguan Ran, Ruiwen Shao, Wen Yang, Colloid Electrolyte with Changed Li ⁺  Solvation Structure for High-Power, Low-Temperature Lithium-Ion Batteries, Adv. Mater. 2023

DOI:   10.1002/adma.202209140

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202209140

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