Elektrolit “Pseudo-Charge-Transfer Complex” Memungkinkan Baterai Logam Litium 490 Wh kg-1 Dioperasikan dari -40 °C hingga 80 °C

Abstrak
Kendaraan listrik dan pesawat listrik membutuhkan baterai logam litium (LMB) segala iklim dengan kepadatan energi tinggi. Namun, mekanisme interaksi antara transfer muatan dalam selubung solvasi dan evolusi antarmuka belum jelas. Di sini, kami mengusulkan strategi “kompleks transfer muatan semu” dengan memperkenalkan matriks enkapsulasi polimer amida (APEM) untuk membangun saluran transfer muatan lokal ke pelarut untuk menyetel pusat muatan negatif. Perhitungan teoritis dan tomografi sinar-X sinkrotron mengungkapkan bahwa APEM menarik keluar pelarut polar dan meningkatkan koordinasi kation-anion dalam selubung solvasi primer, yang berkontribusi pada kimia solvasi antarmuka yang didominasi AGG. Elektrolit yang dirancang meningkatkan siklabilitas Li|LiNi0.9Co0.05Mn0.05O2 hingga 300 siklus pada 4,6 V dan kemampuan suhu tinggi pada 80 °C. Bahkan pada suhu -40 °C, baterai ini masih memberikan kapasitas tinggi sebesar 87,9 mAh g−1 dengan penurunan kapasitas yang dapat diabaikan selama 160 siklus. Sel kantong tingkat industri 3Ah dengan kapasitas lebih dari 490 Wh kg-1 menunjukkan retensi kapasitas sebesar 91,3% setelah 100 siklus, yang menunjukkan potensi tinggi dalam aplikasi ekstrem.