Pilhas completas do metal Nonflammable do lítio com a densidade de energia Ultra-alta baseada em eletrólitos coordenados do carbonato

Que acopla o metal de Li os ânodos finos com cátodos de alta capacidade/de alta tensão tais como LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 (NCM811) é uma maneira prometedora de aumentar a densidade de energia da bateria de lítio. Contudo, a realização de pilhas completas de capacidade elevada permanece um desafio formidável. Aqui, nós demonstramos uma classe nova de eletrólitos altamente coordenados, nonflammable do carbonato baseados no imide do bis do lítio (fluorosulfonyl) (LiFSI) no carbonato/fluoroethylene do propileno carbonatamos misturas. Utilizando uma concentração ótima de sal (4 M LiFSI) dos resultados do eletrólito em uma estrutura original da coordenação do conjunto de Li+-FSI−-solvent, que é crítico para permitir a formação de relações estáveis no ânodo fino do metal de Li e no cátodo NCM811 de alta tensão. Sob a configuração da pilha e condições operacionais altamente de exigência (ânodo do metal de Li = μm 35, capacidade regional/tensão de carga do cátodo NCM811 = 4,8 mAh cm−2/4.6 V, e capacidade excedente do ânodo [relativo ao cátodo] = 0,83), o Li metal-baseou a pilha completa fornece o desempenho eletroquímico excepcional (densidades de energia = 679 Wh kgcell−1/1,024 Wh Lcell−1) acoplada o nonflammability.