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Outstanding performances of graphite||NMC622 pouch cells enabled by a non-inert diluent

能源化学:英文版 2023年第6期81卷 593-602,I0013页

作者： Qinqin Cai Hao Jia Guanjie Li Zhangyating Xie Xintao Zhou Zekai Ma Lidan Xing Weishan Li Engineering Research Center of MTEES(Ministry of Education) Research Center of BMET(Guangdong Province)Engineering Lab.of OFMHEB(Guangdong Province)Key Lab.of ETESPG(GHEI)and Innovative Platform for ITBMD(Guangzhou Municipality)School of ChemistrySouth China Normal UniversityGuangzhou 510006GuangdongChina

Although high salt concentration electrolyte(HCE)can construct effective Li F-rich interphase film and solve the interphasial instability issue of graphite anode,its high cost,high viscosity and poor wettability with electrode materials limit its large-scale application.Generally,localized high concentration electrolyte(LHCE)is obtained by introducing an electrochemically inert diluent into HCE to avoid the above-mentioned problems while maintaining the high interphasial stability of HCE with graphite anode.Unlike traditional inert diluents,1,1,2,2-tetrafluoroethyl-2,2,3,3-tetrafluropropyl ether(TTE)with electrochemical activity is introduced into propylene carbonate(PC)-based HCE to obtain LHCE-2(1 M LiPF_(6),PC:DMC:TTE=1:1:6.1)herein.Experimental and theoretical simulation results show that TTE participates in the oxidation decomposition and film-forming reaction at the NCM622 cathode surface,conducting a cathode electrolyte interphase(CEI)rich in organic fluorides with excellent electron insulation ability,high structural stability and low interphasial impedance.Thanks to the outstanding interphasial properties induced by LHCE-2,the graphite||NMC622 pouch cell reaches a capacity retention of 80%after 500 cycles at 1 C under room temperature.While at sub-zero temperatures,the capacity released by the cell with LHCE-2 electrolyte is significantly higher than that of HCE and conventional EC-based electrolytes.Meanwhile,the LHCE-2 electrolyte inherits the advantages of TTE flame-resistant,thus improving the safety of the battery.

关键词： Lithium-ion batteries Propylene carbonate Localized high-concentration electrolyte non-inert diluent Graphite||NMC622 pouch cells

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