锂离子电池（LIBs）目前仍然受限于温度的影响，在低温时主要面临充电以及快速充电的问题，高温时LIBs的循环稳定性仍待解决。低温条件下主要归因于电极、电解液和固体电解质界面（SEI）内的Li+扩散速率缓慢，这对LIBs在低温下的快速充电构成了重大障碍。此外，由于石墨负极的工作电位低导致其在零下温度时内阻增大，由此引起的电位极化使得锂容易析出，导致充电容量小，无法充电，甚至存在安全隐患。高温条件下，负极在高温下循环能力不佳主要是由于电解质的不稳定性增加，其中SEI无法避免在高电位下被电解液氧化分解，导致电极循环的不稳定和电解液的快速消耗。因此，为了在较宽的温度下实现良好的性能，LIBs中的电极材料需要在零下温度具有良好的Li+电导率，并在高温度下也具有稳定的SEI。
基于此，华南理工大学的朱敏和胡仁宗介绍了一种新型的SnO2-LiF-石墨（SLG）三元复合材料被用于高低温下锂离子电池的负极。其中SnO2由于在低温下存在从β-Sn到α-Sn的多晶相转变，因此在低温下具有优异的锂离子扩散动力学。少量的LiF添加剂有望支持优异的Li+扩散，并在负极表面形成稳定的无机为主的SEI层，这有利于承受循环过程中负极材料的体积膨胀。石墨为电荷转移过程提供高电子导电性，并与稳定的SEI层一起作为屏障，防止Sn相的聚集和粗化。以上优势使得SLG负极在碳酸丙烯酯电解质（1MLiFP6inEC:PC：EMC=1:1:8vol%with5wt%FEC）时，在电流密度mAg-1和60°C温度条件下提供超过mAhg-1的稳定容量；在-10°C时保持了.9mAhg-1的容量。当使用基于四氢呋喃的电解质（LiPF6-THF/2Me-THF）时，SLG负极在-40°C和-50°C温度下仍然能够分别提供.4和.2mAhg-1的容量。相关论文以题为“LiF-InducedStableSolidElectrolyteInterphaseforaWideTemperatureSnO2-BasedAnodeExtensibleto-50°C”发表在AdvancedEnergyMaterials。
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