近日,中南大学一项关于锂金属电池枝晶抑制的创新研究成果发表于国际期刊《Applied Surface Science》(DOI: 10.1016/j.apsusc.2023.156968)。该研究通过引入新型离子液体添加剂,结合高效电解质体系,成功实现了锂金属电池的稳定循环。值得关注的是,我公司(CHEMFISH) 提供的锂双(氟磺酰)亚胺(LiFSI)和锂双(三氟甲磺酰)亚胺(LiTFSI)作为核心电解质材料,为研究中的电解液体系构建提供了关键支撑,彰显了公司产品在高端电池研发领域的重要价值。
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S016943322300644X
锂金属因其超高理论比容量(3860 mAh g⁻¹)和低电位(-3.04 V vs. SHE),被视为下一代高能量密度电池的理想负极材料。然而,锂枝晶的无序生长会导致电解液消耗、界面不稳定及安全隐患,严重阻碍其商业化应用。开发高效、环保的枝晶抑制技术成为行业攻关重点。
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S016943322300644X
核心技术突破:离子液体静电屏蔽与 CHEMFISH 锂盐的协同创新
1. 新型离子液体添加剂:构建自修复静电屏蔽层
研究团队设计了一种含长脂肪链的离子液体Pyr1(10)TFSI(N-甲基-N-癸基吡咯烷鎓双三氟甲磺酰亚胺),其阳离子(Pyr1 (10)⁺)通过静电作用吸附于锂金属 / 电解液界面,形成 “疏锂” 屏蔽层,均匀锂离子分布并抑制枝晶尖端生长。实验表明,该添加剂可在低 N/P 比(3:1)的全电池中实现270 次循环后 80% 容量保持率,库仑效率高达99.9%。
2. CHEMFISH 锂盐:电解液体系的基石
在该研究中,CHEMFISH 提供的 LiFSI 和 LiTFSI 作为基础锂盐,被用于构建醚基电解液体系(如 1 M LiFSI/DOL-DME)。其核心作用包括:
研究价值:为下一代电池商业化铺路
该研究首次通过表面增强拉曼光谱(SERS)和电化学阻抗谱(EIS)证实了离子液体阳离子的界面吸附机制,为 “静电屏蔽效应” 提供了直接实验证据。同时,CHEMFISH 锂盐的成功应用表明,公司产品已深度融入前沿电池技术研发链条,其高性能电解质材料可满足高镍正极、超薄锂负极等先进体系的需求。
中南大学研究团队在此项锂金属电池领域取的研究,其研究成果为解决锂枝晶无序生长问题提供了创新方案。这项成果不仅推动了高能量密度电池的发展,更为电动汽车、无人机等行业的电池性能提升带来了新的希望。CHEMFISH 作为专业的高性能锂盐供应商,在该研究中发挥了关键作用,同时依托中南大学的技术支持,持续开发新产品,进一步巩固了其在电池、新能源材料细分领域的领先地位。