Mengatur Lokasi Pelarutan untuk Baterai Logam Litium Tegangan Tinggi yang Stabil

Abstrak
Stabilitas jangka panjang baterai logam litium tegangan tinggi (LMB) sangat bergantung pada stabilitas katoda dan anoda elektrolit, yang dapat ditingkatkan dengan meningkatkan rasio molar garam terhadap pelarut. Namun, pendekatan ini dibatasi oleh kendala kelarutan. Dalam karya ini, kami memperkenalkan strategi penjangkaran ganda untuk mengatur situs solvasi glymes melalui interaksi atom terarah. Secara khusus, interaksi Fδ–Hδ+ mengubah koordinasi Li+-glyme dan menginduksi lebih banyak koordinasi anion dalam selubung solvasi primer Li+ sementara interaksi Hδ+-Oδ- mengurangi kerapatan elektron di situs oksigen bebas, sehingga meningkatkan potensi oksidasi glyme dan meningkatkan stabilitas oksidasi elektrolit secara keseluruhan. Strategi ini menghasilkan elektrolit dengan kompatibilitas luar biasa dengan anoda logam litium (LMA) dan katoda tegangan tinggi, yang memungkinkan LMA dengan efisiensi Coulomb (CE) sangat tinggi sebesar 99,76%. Lebih jauh lagi, LMB yang dirakit menunjukkan masa pakai yang lebih lama, mempertahankan 80% kapasitasnya dalam kondisi agresif: 834 dan 370 siklus pada 4,4 V dan 4,5 V, masing-masing, untuk sel 30-μm-Li||2,0-mAh cm-2 LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2, dan 100 siklus untuk sel kantong Cu||LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2 bebas anoda. Karya ini menawarkan wawasan baru tentang kemajuan LMB generasi berikutnya berdasarkan elektrolit berbasis eter.