创纪录！高达1012Wh/kg！中科院上硅所李驰麟，最新AM！

顶刊收割机 · 公众号 · · 2024-10-12 08:18

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研究概述

2024年10月7日， 中国科学院上海硅酸盐研究所李驰麟研究员 在国际期刊 Advanced Materials 发表题为《Enable Rechargeable Carbon Fluoride Batteries with Unprecedented High Rate and Long Life by Oxygen Doping and Electrolyte Formulation》的研究论文。

在这里，研究人员通过氧掺杂和电解液配方，展示了具有前所未有的高倍率和长寿命的可充电氟化碳电池。

研究发现，在CF _x 正极的氧化过程中引入Mn ²⁺ -O催化剂和多孔结构，可以促进充电过程中Li–F的裂解。

通过使用三苯基氯化锑（TSbCl）作为阴离子受体和CsF作为产物调节剂，来进一步调节电解液，优先形成更容易分解的CsLiF ₂ 产物而不是LiF，并构建了TSbCl-盐保护界面，以限制Li-F 基产物，减少正极侧氟化物损失。

这些效应赋予了Li-CF _x 电池持久的可逆转化反应（至少600次循环），超高倍率性能（在20 A g ⁻¹ 时为364 mAh g ⁻¹ ）和低至3.2 V的低充电平台电压。正极展现了最大的功率密度38342 W kg ⁻¹ 和能量密度1012 Wh kg ⁻¹ 。

此外，这种Li-CF _x 系统显示出良好的应用前景，因为其低温运行（-20°C，280 mAh g ^-1 ）、低自放电能力、大规模软包电池制造和高正极负载(5-6mg cm ^-2 )，使其能够超越以往作为一次电池的角色，进入具有高能量密度的快速充电电池的新角色。

图文解读