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Lithium-Metall-Batterien (LMBs), die Lithium-Metall-Anoden und Hochspannungs-Kathoden verwenden, gelten als eine der vielversprechendsten Batterietechnologien mit hoher Energiespeicherdichte. Ihre praktische Anwendung wird jedoch stark durch das berüchtigte dendritische Wachstum von Lithium-Metall-Anoden, die schnelle Strukturdegradation der Kathode und unzureichende Kinetik an der Elektroden-Elektrolyt-Grenzfläche behindert. Hier wird ein doppelt-ionenregulierter Elektrolyt für LMBs entwickelt, der Lithium bis(trifluormethylsulfonyl)imid (LiTFSI) und Lithium difluoro(bisoxalato)phosphat (LiDFBOP) als Anionregulatoren verwendet. Die Einbeziehung von TFSI- in die Solvationshülle reduziert die Desolvationsenergie von Li+ und DFBOP- fördert die Bildung hochionenleitender und nachhaltiger inorganikreicher Grenzflächen an den Elektroden. Signifikant verbesserte Leistungen werden in Li||LiNi0.83 Co0.11 Mn0.06 O2-Beutelkapseln demonstriert, mit 84,6% Kapazitätsretention nach 150 Zyklen in 6.0 Ah Beutelkapseln und einer ultrahohen Leistungsfähigkeit von bis zu 5 C in 2.0 Ah Beutelkapseln. Darüber hinaus wird eine Beutelkapsel mit einer ultrahohen Kapazität von 39.0 Ah hergestellt, die eine ultrahohe Energiedichte von 521.3 Wh kg-1 erreicht. Die Ergebnisse bieten eine unkomplizierte Elektrolytdesignstrategie zur Förderung der praktischen Nutzung von Hochleistungs-LMBs.
Su et al. (Fr,) haben diese Frage untersucht.