海泡石硝酸锂增溶剂
溶解度提升千倍
利用海泡石的极性氧位点与开放纳米通道,将碳酸酯电解液中硝酸锂溶解度提升至13.0 mg/mL,同时清除水分、氢氟酸和过渡金属离子,稳定NCM811正极并实现均匀锂沉积。
刘杨 · Chen, Lu · Chunlei, Song · Jiang, Yanxin · Hongji, Pan · 舒朝著 · 龙剑平 · Junjie, Chen · 李威宏 · 李一举
ACS Nano 2026
具体参数
- 硝酸锂溶解度
- {'zh': '13.0', 'en': '13.0'} mg mL⁻¹
- 库仑效率
- {'zh': '99.0', 'en': '99.0'} %
- 循环寿命
- {'zh': '1200', 'en': '1200'} h
- 容量保持率
- {'zh': '84.6', 'en': '84.6'} %
- 容量保持率
- {'zh': '79.5', 'en': '79.5'} %
- 容量保持率
- {'zh': '82.5', 'en': '82.5'} %
- 能量密度
- {'zh': '375.1', 'en': '375.1'} Wh kg⁻¹
技术优势
溶解度提升千倍
海泡石的极性氧位点和开放纳米通道削弱Li⁺-NO₃⁻相互作用,将LiNO₃溶解度从约0.01 mg mL⁻¹提升至13.0 mg mL⁻¹。
同时清除有害杂质
海泡石能同时清除电解液中的H₂O、HF和过渡金属离子,减少寄生反应,稳定高镍正极。
软包电池高容量保持
使用50 μm锂负极的NCM811软包电池,在120次循环后容量保持82.5%,能量密度375.1 Wh kg⁻¹。
应用场景
- 锂金属电池:用碳酸酯电解液即可稳定循环,无需更换溶剂体系。
- 高镍正极:清除过渡金属离子和HF,抑制高镍正极界面副反应。
- 电解液添加剂:以极低添加量将LiNO₃带入碳酸酯体系,发挥界面稳定作用。
- 软包电池:在实用化软包电池中验证了高能量密度下的循环性能。
- 储能系统:提供廉价易得的添加剂,降低高能电池系统成本。