Células completas del metal inflamable del litio con la densidad de energía ultraalta basada en los electrólitos coordinados del carbonato

Que junta el metal de Li los ánodos finos con los cátodos de gran capacidad/de alto voltaje tales como LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 (NCM811) es una manera prometedora de aumentar densidad de energía de la batería de litio. Con todo, la realización de células completas de alto rendimiento sigue siendo un desafío formidable. Aquí, demostramos una nueva clase de electrólitos altamente coordinados, inflamables del carbonato basados en el imida del bis del litio (fluorosulfonyl) (LiFSI) en carbonato/fluoroethylene del propileno carbonatamos mezclas. Utilizando una concentración óptima de la sal (4 M LiFSI) de los resultados del electrólito en una estructura única de la coordinación del racimo de Li+-FSI−-solvent, que es crítico para permitir la formación de interfaces estables en el ánodo fino del metal de Li y el cátodo de alto voltaje NCM811. Bajo la configuración altamente exigente y condiciones de funcionamiento (ánodo de la célula del metal de Li = el μm 35, capacidad regional/voltaje de carga del cátodo NCM811 = 4,8 mAh cm−2/4.6 V, y el exceso de capacidad del ánodo [en relación con el cátodo] = 0,83), el Li metal-basó la célula completa proporciona el funcionamiento electroquímico excepcional (densidades de energía = 679 Wh kgcell−1/1,024 Wh Lcell−1) juntado con nonflammability.