中國粉體網訊 隨著清潔能源應用的日益擴大和對電動汽車需求不斷增長，鋰電池儲能技術已經不能滿足人們日常需求，因此，開發高性能鋰電池成為當前迫切目標。提升電池的能量密度可以通過增加電池容量和提高電池電壓的方式來解決，其中，高電壓尖晶石型鎳錳酸鋰(LiNi0.5Mn 1.5O4, LNMO)正極獲得了研究人員的極大關注。
LNMO的工作電壓可以達到4.7 V以上，同時，此類正極材料也更加經濟環保。得益于其獨特的三維孔道結構，鋰離子在LNMO內可以快速進出從而加快電池充放電速率。然而，傳統電解液在高電壓極易發生嚴重的氧化反應從而導致巨大的第一圈不可逆容量和不斷加厚的固體電解質界面膜（SEI）。因此，開發長循環壽命，高容量，高倍率的LNMO正極材料仍然充滿了挑戰。
針對這一問題，美國橡樹嶺國家實驗室/田納西大學的孫曉光研究員，戴勝教授及博士生李運超等人最近在Advanced Energy Materials期刊上發表了一篇:“A Novel Electrolyte Salt Additive for Lithium-Ion Batteries with Voltages Great than 4.7V”的研究報告，介紹了一種有效提升LNMO高電壓正極材料性能的電解液添加劑Lithium bis(2-methyl-2-fluoromalonato)borate (LiBMFMB)。
電解液添加劑是電池里不可或缺的一部分，通過其少量的添加，可以在電池的正負極表面形成更加穩定的SEI。實驗表明，通過在傳統電解液里添加0.05M LiBMFMB可以使LNMO的半電池在1C速率的條件下經過100圈充放電循環后容量衰減從未添加時的42.18%下降為13.5%。于此同時，循環伏安曲線顯示含有添加劑的電池在第一圈就可以形成穩定的SEI膜，然而無添加劑的電池需要更多圈循環以后才形成有效的SEI。XPS顯示LiBMFMB可以降低LiPF6的分解，從而形成更薄的SEI。此外，在石墨和LNMO組成的全電池中0.05 M LiBMFMB可以使首次庫倫效率達到90.4%， 然而無添加劑的全電池首次庫侖效率只有66.8%。
此項研究為今后大規模應用高電壓尖晶石型鎳錳酸鋰奠定了基礎，通過添加少量的LiBMFMB可以低成本并有效的改善LNMO的性能。當前，此類電解液添加研究正在進行。
