近日,我院劉美男教授帶領的新能源材料與器件團隊在低溫電池研究領域取得重大成果。相關研究成果以“High Ion-Conductive Interphase Enabled by Nitrate-Ionic Liquid Additive for Low-Temperature Lithium Metal Batteries”為題,發表在材料領域國際著名期刊Advanced Functional Materials上。該論文的通訊作者為劉美男教授,太阳成集团為該論文第一完成單位。本研究得到了國家自然科學基金和太阳成集团科研基金等項目支持。

電極/電解液間的界面層元素組成對金屬锂電池性能影響顯著,研究團隊通過制備一種新型的[Li(15-C-5)]NO3離子液體添加劑來調控锂離子溶劑化結構,誘導富含Li3N組分的固态電解質界面層的構築。該Li3N界面層不但展示出優越的離子電導能力和較低的锂離子擴散能壘,還有效阻隔了電極與電解液在苛刻條件下,如大電流、高電壓以及低溫環境的不良副反應。在該添加劑的輔助下,具有11.5mg cm-2高質量負載的Li/LiCoO2電池在-20℃下實現了250次穩定循環零容量衰減的性能突破,這對後續锂電池的低溫應用提供了良好的技術支持。

論文鍊接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202414569
編輯|劉娜 周大淇
審核|王欣鵬