Rendimiento Optimizado del Ciclo y Seguridad de las Baterías de Litio–Metal con el Efecto de Liberación Sostenida de Nano CaCO3

Resumen La atenuación de la capacidad y la baja seguridad causadas por los dendritas de litio y las reacciones secundarias en la interfaz han obstaculizado la aplicación de las baterías de litio–metal (LMBs) durante mucho tiempo. Para resolver este problema, se han agregado algunos aditivos líquidos o en sal al electrolito para promover el despojo/revestimiento uniforme de litio; sin embargo, el consumo de electrolito durante los ciclos reduce la concentración de componentes activos, lo que resulta en la falla gradual de los aditivos. En este artículo, se propone un nuevo aditivo sólido (nano CaCO3) que trabaja bajo el principio de liberación sostenida: las partículas de nano CaCO3 homodistribuidas pueden absorber continuamente los subproductos de descomposición generados durante la reacción secundaria y liberar Ca2+, lo que no solo puede inhibir la deposición en la punta de Li+ a través del efecto de apantallamiento electrostático, sino también promover de manera efectiva la formación de una interfaz sólida–electrolito rica en F (SEI) estable. Como consecuencia, se observa un rendimiento electroquímico notablemente optimizado para el electrolito de carbonato comercial después de agregar un 3% en peso de nano CaCO3, y la vida útil de los celdas simétricas Li||Li se extiende de <400 h a más de 800 h a 1 mA cm−2. Además, el electrolito modificado tipo emulsión tiene menor volatilidad y su efecto protector sobre el separador se confirma mediante observación óptica ex situ, reflejando la mejora en la seguridad de las LMBs.