Nicht brennbares Lithium-Metallvolle Zellen mit der Ultrahochenergie-Dichte basiert auf koordinierten Karbonats-Elektrolyten

Dünne ist Li-verbindet, Metall Anoden mit den Hochleistungs-/Hochspannungskathoden wie LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 (NCM811) eine viel versprechende Weise, Lithium-Batterie-Energiedichte zu erhöhen. Jedoch, bleibt die Realisierung von leistungsstarken vollen Zellen eine beeindruckende Herausforderung. Hier demonstrieren wir eine neue Klasse in hohem Grade koordinierte, nicht brennbare Karbonatselektrolyte, die auf basieren Imid Lithium-BIS (fluorosulfonyl) (LiFSI) in Propylen Karbonat/fluoroethylene karbonisieren Mischungen. Benutzung eine optimale Salzkonzentration (4 M LiFSI) der Elektrolytergebnisse in einer einzigartigen Koordinationsstruktur von Li+-FSI−-solvent Gruppe, die für das Ermöglichen der Bildung der stabilen Schnittstellen auf der dünnen Li-Metallanode und Hochspannungs-Kathode NCM811 kritisch ist. Unter in hohem Grade fordernder Zellkonfiguration und Betriebsbedingungen (Li-Metallanode = μm 35, Flächenkapazität/Vorwurfsspannung der Kathode NCM811 = 4,8 Milliamperestunde cm−2/4.6 V und Überkapazität der Anode [im Verhältnis zu der Kathode] = 0,83), liefert die Metall-ansässige volle Zelle Lis außergewöhnliche elektrochemische Leistung (Energiedichten = 679 Wh kgcell−1/1,024 Wh Lcell−1) verbunden mit nonflammability.