“自限制”界面助力解决4.5V高硅负极膨胀与安全难题

本文针对高能量密度锂离子电池中硅基负极存在的体积膨胀和界面不稳定问题，提出了一种新型混合磺酰胺电解液设计策略。研究背景表明，传统电解液无法同时满足硅负极和高电压正极的稳定性需求。研究目的是通过利用硅的半导体特性，在负极表面形成具有自限制生长特性的无机界面膜，有效抑制电解液分解和机械应力耦合。实验结果表明，该电解液使NMC811||SmG电池在4.5V高压下实现500次循环后80%的容量保持率，具备-40°C至60°C宽温区工作能力，且软包电池在300°C高温下未发生热失控，显著提升了电池的循环寿命和安全性。