华南理工大学 杜丽教授 Angew: 一种微观异质胶体电解质，用于极快充电和长寿命的硅基锂离子电池

快速充电能力和日历寿命是充电电池的关键指标，尤其是硅基电池，因为硅基电池容易受到缓慢的Li+解溶动力学和高频引起的腐蚀的影响。目前还没有一种电解质能同时应对这两个关键挑战。在此，我们报告了一种微观异质共价有机纳米片（CON）胶体电解质，适用于极快速充电和长寿命的硅基锂离子电池。理论计算和操作拉曼光谱揭示了多尺度非共价相互作用的基本机制，其中涉及介观的CON削弱微观的Li+ 溶剂配位，从而加快Li+的解溶动力学。这种电解质设计使整个电池在8 C时（83.1%电量状态）和10 C时（81.3%电量状态）都具有极快的充电能力。值得注意的是，胶体电解质在10 C下的循环性能打破了记录（400 次循环后容量保持率为92.39%）。此外，得益于介孔CON对HF和水的强大吸附能力，整个电池的日历寿命也得到了显著提高。这项研究强调了微观异质胶体电解质在提高硅基锂离子电池快速充电能力和日历寿命方面的作用。我们的工作为具有多尺度相互作用的电解质设计提供了新的视角，为开发在恶劣环境下工作的碱-离子/金属电池提供了深刻的指导。

图文简介

高性能Si/C||NMC电池胶体电解质设计

Li+溶剂化环境

Si/C||NMC622全电池的电化学性能

快速充电能力和Li +传输动力学

胶体电解质中的日历寿命和对H2O/HF的耐受性

论文信息

通讯作者：Li Du