嵌锂电极含硫界面膜的形成过程及其性质研究

嵌锂电极界面膜性质对锂离子电池性能起着非常关键的作用。本项目基于前期的研究结果，提出优选以磺酸内酯为骨架的界面成膜功能分子，在骨架上引入含氮、磷、卤素等杂原子和其他官能团的理念。磺酸内酯为界面膜提供主元素硫，赋予界面膜高的导Li+性，以及抑制副反应发生的能力；杂元素赋予功能分子更强的还原活性；其他官能团如苯基则赋予功能分子更强的氧化活性，以及赋予界面膜更高的稳定性。研究优选的功能分子在锂离子电池正负极嵌锂材料上形成界面膜的过程，以及研究界面膜的组成、结构和性质；阐明界面形成机理以及功能分子中碳、氮、硫、卤素等元素及其他官能团对膜性质的贡献及其作用机理；提出性质可控的锂离子电池正负极嵌锂材料界面膜形成方法。研究结果可望为锂离子电池循环稳定性、高低温性能、安全性、倍率性能等性能的突破提供新的方法，还将有助于对其他电化学体系界面膜形成过程的认识和应用，也将丰富电极过程动力学的内容。