调控界面动力学与界面相稳定性以实现快充红磷/碳阳极

摘要 由于日益加剧的续航焦虑，快充策略对锂离子电池（LIBs）而言已势在必行。现有技术受到石墨较低的比容量和嵌锂电位以及迟缓的界面动力学的制约。旨在改善电极材料和界面动力学的同步策略对于实现快充 LIBs 至关重要。在此，引入了一种高氟化弱溶剂化电解液（HFW），以赋能红磷/碳（P/C）阳极的快充能力。P/C 固有的高容量和可靠的工作电压，与 HFW 便捷的电荷转移能力相结合，促进了快速的高倍率电化学行为。富阴离子溶剂化结构和高度氟化的溶剂促进了富 LiF 固体电解质界面（SEI）的生成，其高界面能和电子绝缘性抑制了 P/C 的开裂和持续的副反应。所开发的 HFW 电解液使 Li||P/C 半电池能够在高电流密度下实现稳定循环和高比容量（在 7.5 A g −1 下达到 1061 mAh g −1）。采用该 HFW 的实用型 P/C||LiNi 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 O 2 电池也展现出稳定的循环性能和良好的倍率性能，循环超过 500 次，库仑效率高达 99.9%。