石墨烯研究院安军伟联合北航李彬等研究的钝化策略提升高压锂金属电池性能文章:Elevating operation voltage of LiTFSI-electrolyte via a universal passivation strategy for high-voltage lithium-metal batteries在中国科学院Q1区国际Top期刊《Energy Storage Materials》上刊出
作者:   时间:2025-09-09 10:57   点击数:

锂金属电池潜在电压窗口大、比容量高,但使用双(三氟甲基磺酰)亚胺锂基电解液(LiTFSI)用作高电压体系时,会导致不稳定电解液界面CEI分解,并且导致正极里的铝箔腐蚀掉。以前的研究方向,要么专注于CEI膜的抗分解稳定性,要么专注于铝箔的耐腐蚀性,而解决CEI膜分解和铝腐蚀问题的方案很少。

近日,集宁师范学院石墨烯研究院安军伟联合北京航空航天大学李彬、郭蓉蓉等团队,联合研究了通过添加商用喹啉缓蚀剂方法,发现能同时钝化CEI膜和铝的稳定性,添加了缓蚀剂后的电池性能优异,在4.5V高压下,循环500次后,电池容量保持率仍然高达89.8%。这种通过添加 8-HQ 在正极和铝集流体表面形成钝化层的通用策略,成功拓宽了电池的电压窗口,有效解决了 LiTFSI 基电解液在高压锂金属电池应用中的关键问题。该策略具备多重优势:性能上大幅提升了电池的循环稳定性和工作电压;稳定性上,同时解决了 CEI 不稳定和铝集流体腐蚀两大难题;从制造角度,制备工艺简单,易于规模化生产。这一研究成果为未来开发更稳定、高效的高压锂金属电池提供了重要思路,也为可持续电池技术的发展奠定了基础。

此项成果以"Elevating operation voltage of LiTFSI-electrolyte via a universal passivation strategy for high-voltage lithium-metal batteries"(论文链接:https://doi.org/10.1016/j.ensm.2025.104588)为题发表在国际新能源、新材料TOP期刊《Energy Storage Materials》上,该学术期刊为中国科学院2025年期刊分区材料科学大类学科Q1区TOP国际期刊 ,最新影响因子为20.2。这是石墨烯研究院新能源研究团队2025年发表的第3篇一区SCI论文。

论文 DOI:10.1016/j.ensm.2025.104588,由郭蓉蓉为第一作者,李彬为通讯作者

期刊《Energy Storage Materials》2025 年 10 月第 82 卷封面图

供稿:安军伟

编辑:孟祥锋

审核:安军伟