Замена традиционных присадок аккумуляторного электролита производными диоксолона для литий-ионных аккумуляторов с высокой плотностью энергии

Replacing conventional battery electrolyte additives with dioxolone derivatives for high-energy-density lithium-ion batteries

Группа исследователей из Национального института науки и технологий Ульсана (UNIST) представила новую добавку к аккумуляторному электролиту, которая может обеспечить длительный срок службы и быструю зарядку литий-ионных аккумуляторов с высокой плотностью энергии (LIB).

В ходе научной работы группа исследователей установила и продемонстрировала, что создание стабильной и поддающейся деформации в пространстве межфазной поверхности твердого электролита (SEI) на аноде из Si-C большой емкости, может выдержать неизбежные изменения объема, вызванные литиированием Si, и может обеспечить длительный срок службы и быструю зарядку.

По данным исследовательской группы, когда новые присадки были добавлены в батарею большой емкости, состоящую из анодов с высоким содержанием никеля и анода с кремнием, первоначальная емкость сохранялась на уровне 81,5% даже после 400 циклов зарядки и разрядки – на 10% и на 30% лучше, чем при выборе присадки VC (виниленкарбоната) или FEC (фторэтиленкарбоната). Кроме того, ученые обнаружили, что эти добавки могут удалять фтористый водород (HF) из электролита, чтобы предотвратить утечку металла (никеля) внутри анодов с высоким содержанием никеля. Количество металла внутри анода определяет емкость аккумулятора.

Полученные результаты – это шаг к созданию такой структуры материала, которая сможет компенсировать недостатки существующих добавок и сформировать новое направление развития аккумуляторных батарей.