七氟丁酸酐电解液添加剂提升锂金属负极性能

摘要

锂金属负极由于其较高的理论比容量和较低的电极电势被认为是负极材料中的“圣杯”,但锂枝晶的生长严重阻碍了锂金属负极的实际应用.本文研究了七氟丁酸酐(HFAA)作为电解液添加剂对锂金属负极电化学性能的影响,通过理论计算、循环伏安测试、扫描电镜和X射线光电子能谱等分析手段,研究了HFAA添加剂在锂金属负极中的作用机制.结果表明,HFAA添加剂可以优先在锂金属负极表面发生还原反应,生成更多含LiF和—CO_(2)Li组分的有机/无机复合固态电解质界面膜,能有效地抑制锂枝晶的生长.在基础电解液中加入3%(质量分数)HFAA添加剂后,Li/Li对称电池在0.5 mA/cm^(2)的电流密度下能稳定循环480 h,Li/LiFePO^(4)电池在5 C倍率下循环300圈后的容量保持率为83%.