我院碳中和研究院李林团队在国际顶级期刊Angewandte Chemie International Edition发表学术论文

锂离子电池因具有长寿命、低自放电和成本合理的优点，被广泛的应用于便携式电子设备和电动车。然而，随着电动汽车和电网储能的发展，当今世界对高能量密度电池的需求比以往任何时候都更加迫切。提高锂离子电池的工作电压是获得高能量密度一种简单且有效的方法，但高电压下不稳定和不相容的电极-电解液界面引起的电池循环稳定性不理想，严重阻碍了高电压锂离子电池的发展。

图1.甲烷二磺酸亚甲酯（MMDS）添加剂高电压电化学性能测试

近日我院碳中和技术创新研究院李林团队联合华南师范大学曾荣华教授、李键辉博士在国际权威期刊Angewandte Chemie International Edition上发表题为《Sulfur-Rich Additive-Induced Interphases Enable Highly Stable 4.6 V LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂||graphite Pouch Cells》的学术论文。本论文通过在4.6 V LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂（NCM523）||石墨软包电池中引入含硫量为34.04%的超高含硫量添加剂（甲烷二磺酸亚甲酯，MMDS），从而构建了一种由添加剂诱导形成的稳固富硫电极-电解液面相。在4.6 V高电压条件下，循环800次，含MMDS添加剂的NCM523||石墨软包电池仍具有87.99%的高容量保持率以及更好的倍率性能，且与较低硫含量的一系列添加剂做对比，突出了高含硫量添加剂MMDS的优势。结合实验表征以及理论计算，进一步探究了MMDS添加剂在溶剂中的优先氧化还原性，从而证明它能够优先在正负极上界面构筑稳定的富硫电极-电解液界面膜，该界面相的存在成功稳定了高电压NCM523||石墨软包电池，显著提高了电池的循环稳定性。同时实验结果也表明MMDS分解所构筑的富硫界面相在抑制电解液消耗、产气以及稳定电极材料、减少过渡金属溶出上有着非常好的效果。相关文章发表在Angewandte Chemie International Edition上，best365网页版登录为第一通讯单位，我院联培生华南师范大学2021级硕士范自强和博士后周洵竹为第一作者，我院侴术雷教授，李林特聘教授以及华南师范大学曾荣华教授，李健辉博士为共同通讯作者，相关工作受到国家自然科学基金，浙江省自然科学基金，国家电网科技项目，温州自然科学基金以及广州市科技计划项目的资助。

原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202308888