Новая соль, названная LiFEA, обладает особенной молекулярной геометрией, которая способствует образованию защитного слоя на поверхности анодов из металлического лития. Этот слой, называемый интерфейсом твердого электролита (SEI), содержит неорганические материалы и обеспечивает защиту анода от коррозии.
Исследователи провели тесты и обнаружили, что добавление соли LiFEA в электролиты ускоряет разложение первоначально образованного SEI в три раза. Это способствует улучшению производительности литиевых металлических батарей, так как соль замедляет коррозию анода и рост дендритов.
Образование богатого неорганическими веществами слоя SEI с помощью механизма самоочистки. a) Химическая структура псевдокоронного эфироподобного LiFEA. μ, дипольный момент LiFEA. b) Органический богатый слой SEI в карбонатном электролите и пористой морфологии отложений лития. c) Образование обогащенного неорганическими веществами SEI путем повторной самоочистки и разложения электролита в электролите LiFEA. d) Богатый неорганическими веществами слой SEI, индуцированный LiFEA-содержащим электролитом и однородной морфологией отложений лития.
Новая литиевая соль, которую мы разработали, имеет способность самоочищаться, образуя новые структуры, которые улучшают производительность батарей. Мы верим, что наша работа позволит увеличить плотность энергии и мощность батарей, что означает более быструю зарядку, большее ускорение и больший пробег для электромобилей
— Кай Лю, один из исследователей.
В тестах, проведенных учеными, ячейки, содержащие соль LiFEA, показали отличные результаты. Ячейка с плотностью мощности 310 Вт/кг достигла плотности мощности около 410 Вт/кг при разрядном токе 6,59 мА/см². После 100 циклов использования при условиях быстрой езды на велосипеде, эти ячейки сохранили 81% своей емкости.
Дальнейшее развитие этой новой литиевой соли может привести к созданию эффективных и высокоэнергетических литиевых металлических батарей для широкого спектра применений, включая электромобили. Основное внимание исследователей сейчас сосредоточено на улучшении молекулярной структуры соли и ее дальнейшем улучшении на промышленном уровне.