研究人员开发新型电解液体系 助力无钴高镍锂电池性能提升

高镍层状氧化物正极材料凭借其高能量密度和低成本等优势而被视为是构建高比能锂金属电池的关键部件。高镍正极中最受关注的材料当属无钴高镍的LiNiO₂，其在4.4V的充电截止电压下可以实现高达220mAh/g的可逆容量。

然而，LiNiO₂正极的实用化发展受到循环稳定性差、热稳定性差等问题的限制。

近日，美国得克萨斯大学奥斯汀分校Arumugam Manthiram等开发了一种叫做局部饱和电解液（LSE）的新型电解液体系，从而显著改善了LiNiO₂正极的电化学稳定性。

与传统电解液在200次循环后仅保留55%的初始容量相比，LSE在4.4V的电压下循环600次后保留了创纪录的81%的初始容量。实验结果表明，LSE保护LiNiO₂在循环过程中表面不会降解成岩盐和尖晶石相，并有助于在锂金属负极上形成坚固的被富含无机物的固体电解质界面（SEI）。因此，LSE明显提高的循环稳定性证明了开发与高镍正极和锂金属负极兼容的电解液的重要性。

相关研究成果“Protection of Cobalt-Free LiNiO₂ from Degradation with Localized Saturated Electrolytes in Lithium-Metal Batteries”为题发表在ACS Energy Lett.上。