劉馳 喻鵬 張純 張薇 王志國(guó) 黃衛(wèi) 劉輝

〔摘 要〕高鎳/硅碳體系是最具潛力的下一代高能量密度鋰離子電池體系，但由于電池循環(huán)穩(wěn)定性差，目前規(guī)模化應(yīng)用受限。研究認(rèn)為，構(gòu)建穩(wěn)定的SEI是提升高鎳/硅碳電池容量保持率的關(guān)鍵方法之一。傳統(tǒng)電解液中六氟磷酸鋰（LiPF6）會(huì)產(chǎn)生酸腐蝕性產(chǎn)物，不利于SEI的穩(wěn)定；雙氟磺酰亞胺鋰（LiFSI）作為一種新秀鋰鹽被證明有優(yōu)異的熱穩(wěn)定和成膜性能，會(huì)腐蝕正極集流體。研究了LiFSI-LiPF6雙鹽電解液在高鎳/硅碳軟包電池中的應(yīng)用，通過(guò)化成、循環(huán)和儲(chǔ)存測(cè)試，評(píng)測(cè)其電化學(xué)性能。結(jié)果表明，LiFSI-LiPF6電解液可以降低電池化成產(chǎn)氣量和內(nèi)阻，提升電極穩(wěn)定性，0.6 mol/dm3 LiFSI + 0.6 mol/dm3 LiPF6電池循環(huán)1 000圈后的容量保持率最高，達(dá)75.66%，其儲(chǔ)存電壓降比LiFSI單鹽電池少37.64%。

〔關(guān)鍵詞〕六氟磷酸鋰；雙氟磺酰亞胺鋰；雙鹽電解液；高鎳/硅碳軟包電池

中圖分類號(hào)：O646;TM912? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ?文章編號(hào)：1004-4345（2024）01-0009-05

Application of LiFSI-LiPF6 Electrolyte in High-grade Nickel/Silicon Carbon Lithium Batteries

LIU Chi， YU Peng， ZHANG Chun， ZHANG Wei， WANG Zhiguo， HUANG Wei， LIU Hui

（School of Chemistry and Materials Science of Hunan Agricultural University， Changsha， Hunan 410128， China）

Abstract? The high-grade nickel/silicon carbon system is the most promising next-generation high-energy density lithium-ion battery system. However， owing to weak cycling stability of the battery， its large-scale application is currently limited. It believes in the study that building a stable SEI is one of the key methods to improve the capacity retention rate of high-grade nickel/silicon carbon batteries. LiPF6 in traditional electrolytes produces acidic corrosive products， which are not conducive to the stability of SEI. LiFSI has been proven to have excellent thermal stability and film-forming properties as a novel lithium salt， but it can corrode the positive current collector. The paper makes a study of the application of LiFSI-LiPF6 double-salt electrolyte in high-grade nickel/silicon carbon pouch batteries， and analyzes its electrochemical performance by formation， cycling， and storage tests. The results show that LiFSI-LiPF6 electrolyte can reduce the gas production and internal resistance of battery formation， and enhance electrode stability. The 0.6 mol/dm3 LiFSI+0.6 mol/dm3 LiPF6 battery has the highest capacity retention rate of 75.66% after 1 000 cycles， and its storage voltage drop is 37.64% less than that of the LiFSI single-salt battery.

Keywords? ?LiPF6; LiFSI; double-salt electrolyte; high-grade nickel/silicon carbon pouch battery

0 前言

高鎳/硅碳體系鋰電池是最具應(yīng)用潛力的下一代高能量密度鋰離子電池體系。其中，高鎳正極材料已經(jīng)成功應(yīng)用于純電動(dòng)汽車中，與石墨負(fù)極搭配，作為目前能量密度最高的商業(yè)化電池體系[1-4]。受限于硅基材料嵌脫鋰過(guò)程中較大的體積效應(yīng)（>300%），硅碳負(fù)極仍未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化[5]。氧化亞硅（SiOx）是最有潛力的硅基負(fù)極材料[5-7]，其在循環(huán)中的膨脹率高達(dá)160%[8]，能使活性顆粒間失去電接觸，導(dǎo)致電極表面的電極/電解液界面膜（Solid Electrolyte Interphase，簡(jiǎn)稱“SEI膜”）的反復(fù)破碎與生成，消耗活性鋰及電解液[9]。

電解液作為電池中的重要組成部分，不僅起到傳輸鋰離子的作用，還能在電極表面通過(guò)氧化還原形成SEI膜，保護(hù)電極和電解液。如常用電解液中的溶劑碳酸乙烯酯（EC）可在石墨負(fù)極表面優(yōu)先還原分解，生成富含Li2CO3、烷基碳酸鋰等成分的SEI膜，阻止溶劑隨鋰離子共嵌入[10-11]。除成膜性能外，在循環(huán)過(guò)程中電解液還對(duì)SEI膜穩(wěn)定性具有重要影響。常用電解液所采用的鋰鹽是六氟磷酸鋰（LiPF6），其熱穩(wěn)定性差且對(duì)水分敏感，在常溫下存在分解平衡反應(yīng)LiPF6？葑HF+PF5。作為強(qiáng)路易斯酸（Lewis acid），PF5會(huì)與溶劑發(fā)生反應(yīng)，生成CO2、氟代烷和POF3等[12-14]。此外，PF5遇水會(huì)進(jìn)一步生成HF[15]，腐蝕SEI膜[12]，進(jìn)而腐蝕電極[16]，破壞電極結(jié)構(gòu)，最終導(dǎo)致極大的容量衰減。這對(duì)硅基負(fù)極電池的影響尤為明顯。HF與SEI膜反應(yīng)產(chǎn)生的水會(huì)繼續(xù)與PF5發(fā)生反應(yīng)，持續(xù)產(chǎn)生HF和更多的氣體。以上副反應(yīng)會(huì)降低SEI膜的穩(wěn)定性，消耗電解液，破壞電極，使電池的循環(huán)穩(wěn)定性下降[11]。因此，科研工作者努力探索其他替代鋰鹽，最具代表性的是雙氟磺酰亞胺鋰（LiFSI）。LiFSI電解液具備較高的電導(dǎo)率和熱穩(wěn)定性，可以保證更高的電池容量，減少界面反應(yīng)[17]。但LiFSI在3.3 V（vs. Li+/Li）下會(huì)腐蝕Al集流體[18]，在扣式電池研究中還會(huì)腐蝕不銹鋼組件[19]，這些都限制了其推廣應(yīng)用。

LiFSI-LiPF6雙鹽電解液其中的LiFSI可以增強(qiáng)電解液的電導(dǎo)率并提升電解液的熱穩(wěn)定性，LiPF6則可以緩解LiFSI對(duì)Al集流體的腐蝕，提高正極側(cè)穩(wěn)定性，因此這種雙鹽電解液可能具有極大的應(yīng)用潛力。本文擬將LiFSI-LiPF6雙鹽電解液應(yīng)用于LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2||Artificial Graphite-SiOx（NCM811||AG-SiOx）軟包電池，研究該體系的電化學(xué)性能，探索LiFSI-LiPF6雙鹽電解液的應(yīng)用可行性。電化學(xué)性能測(cè)試主要有化成測(cè)試（首次庫(kù)倫效率、首圈放電容量、產(chǎn)氣量、阻抗）、循環(huán)測(cè)試（循環(huán)放電容量、容量保持率、阻抗、產(chǎn)氣量）、儲(chǔ)存測(cè)試（斷路儲(chǔ)存電壓降）。

1 實(shí)驗(yàn)材料與方法

1.1 電解液配置及電導(dǎo)率測(cè)試

配置電解液的試劑有：1）LiPF6（w≥99.93%）；2）LiFSI（w≥99.93%）；3）EC（w≥99.98%）；4）DEC（w≥99.98%）；5）EMC（w≥99.98%）；6）DMC（w≥99.98%）；7）分子篩（4A， beads）。

取分子篩于多功能管式爐中，在氬氣氛圍中，350 ℃下活化3 h。在純氬氣環(huán)境[？漬（H2O） < 0.01×10-6， ？漬（O2）< 0.01×10-6]的手套箱中，使用移液槍按體積比VEC∶VEMC∶VDEC∶VDMC=1∶1∶2∶6準(zhǔn)確移取溶劑與混合；按質(zhì)量比m電解液溶劑∶m分子篩=6∶1加入分子篩，靜置1.5 h，除去溶劑中的痕量水。除水后的溶劑通過(guò)0.22 m有機(jī)系濾膜過(guò)濾后，按照1.2 mol/L、1.1 mol/L、0.6 mol/L、0.1 mol/L的濃度分別加入鋰鹽LiPF6或LiFSI，配制出1.2 mol/dm3 LiPF6、1.2 mol/dm3 LiFSI、1.1 mol/dm3 LiFSI+0.1 mol/dm3 LiPF6和0.6 mol/dm3 LiFSI+0.6 mol/dm3 LiPF6 4個(gè)體系電解液，分別命名為L(zhǎng)iPF6單鹽、LiFSI單鹽、1.1+0.1體系電解液和0.6+0.6體系電解液。

對(duì)上述配制的電解液分別進(jìn)行離子電導(dǎo)率測(cè)試：１）取2 mL電解液；２）在通風(fēng)櫥中，將所有測(cè)試樣品和標(biāo)準(zhǔn)樣品試管置于25 ℃水浴鍋中靜置10 min，待樣品溫度穩(wěn)定于25 ℃；３）電導(dǎo)率測(cè)試儀經(jīng)兩標(biāo)準(zhǔn)樣品校準(zhǔn)后，再對(duì)待測(cè)樣品進(jìn)行測(cè)試。

1.2? 電池注液及封裝

將軟包干電芯沿右側(cè)封裝線剪開，在真空條件下以105 ℃干燥14 h，除去電芯中的痕量水。將干燥過(guò)后的電芯裝袋并快速轉(zhuǎn)移至手套箱中，使用注射器準(zhǔn)確移取4.5 g電解液至干電芯中。將注完液的電池移至真空預(yù)封機(jī)中進(jìn)行封裝，封裝條件為真空度為90 kPa，溫度為185 ℃，封裝時(shí)間為4 s。

1.3? 電化學(xué)性能測(cè)試

1）化成測(cè)試。封裝好的電池用不銹鋼夾具進(jìn)行加壓，置于45 ℃的電池測(cè)試恒溫箱中進(jìn)行化成，先以C/20的電流將電池充至1.5 V并恒壓保持24 h，使電解液可以充分浸潤(rùn)電池電極孔隙及隔膜。隨后，以C/100的小電流充電10 h，使電解液在電極表面充分反應(yīng)形成鈍化膜。再以C/15充電至4.2 V，放電至3.0 V，再充電至3.8 V?；赏瓿珊蟮碾姵匾迫胧痔紫渲?，剪開氣囊袋，排出氣體后沿電極邊緣進(jìn)行二次封裝。

2）循環(huán)測(cè)試。二次封裝后的電池轉(zhuǎn)移至25 ℃的電池測(cè)試恒溫箱中，用新威CT-4008-5V6A電池測(cè)試儀對(duì)電池進(jìn)行1 000圈長(zhǎng)循環(huán)性能測(cè)試。測(cè)試以1 C的倍率在電壓區(qū)間3.0～4.2 V進(jìn)行恒流恒壓充/放電，恒壓充放電截止倍率為C/20。

3）儲(chǔ)存測(cè)試。二次封裝后的電池轉(zhuǎn)移至45 ℃的電池測(cè)試恒溫箱中，用新威CT-4008-5V6A電池測(cè)試儀對(duì)電池進(jìn)行斷路儲(chǔ)存電壓降測(cè)試。將電池以C/15的倍率充電至4.2 V，放電至3.0 V，以相同電流循環(huán)1圈后，最終以恒流恒壓（截止倍率0.000 3 C）充電至4.2 V。對(duì)電池進(jìn)行擱置，每6 h記錄1次電壓，共測(cè)試500 h。

將一次封裝后、化成后、二次封裝后、循環(huán)后、壓降測(cè)試后的電池均懸掛于靜水測(cè)試裝置中，完全浸泡于超純水中記錄分析天平得到的示重，根據(jù)阿基米德原理Vgas =（m2-m1）/？籽，計(jì)算得到電池在化成、循環(huán)和儲(chǔ)存測(cè)試中的產(chǎn)氣量數(shù)據(jù)。

電池在化成、循環(huán)和儲(chǔ)存測(cè)試后都將其充/放電至3.8 V（約50% SOC），并用Gamry Reference 620電化學(xué)工作站在25 ℃下進(jìn)行交流阻抗測(cè)試。測(cè)試頻率范圍為0.1 ～ 10 MHz。

2? ?實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1? 電解液離子電導(dǎo)率

不同電解液在25 ℃下的離子電導(dǎo)率見(jiàn)圖1。從圖1可知，LiPF6單鹽電解液的離子電導(dǎo)率比LiFSI單鹽電解液低0.73 mS/cm。雙鹽電解液的離子電導(dǎo)率介于兩個(gè)單鹽電解液之間，LiFSI占比越大，離子電導(dǎo)率越高。

2.2? 電池化成性能

搭配不同電解液的NCM811||AG-SiOx軟包電池在化成首次充電過(guò)程的微分容量（dQ/dV）—電壓曲線見(jiàn)圖2。

圖2（a）中的反應(yīng)峰主要對(duì)應(yīng)著電解液在AG-SiOx負(fù)極的還原分解。所有電池均在2.8 V附近出現(xiàn)還原反應(yīng)峰，對(duì)應(yīng)著EC的分解。在LiFSI單鹽電池中EC的分解反應(yīng)比在其他電池中提前了約0.05 V，但反應(yīng)強(qiáng)度更低。圖2（b）中，3.4～4.2 V的反應(yīng)峰則主要代表著Li+在NCM811正極的脫出與在AG-SiOx負(fù)極的嵌入反應(yīng)。其中，3.4～4.0 V的反應(yīng)峰代表著NCM811正極脫鋰過(guò)程中的六方晶系（H1）→單斜晶系（M）→六方晶系（H2）的相轉(zhuǎn)變，4.1 V附近的反應(yīng)峰代表著六方晶系（H2）→六方晶系（H3）的相轉(zhuǎn)變。普遍認(rèn)為H2→H3的相轉(zhuǎn)變過(guò)程可逆性較差，易造成不可逆的正極容量損失。從圖2中可見(jiàn)，搭配不同電解液的電池之間的差異集中于3.4～4.0 V；4.1 V時(shí)的H2→H3相轉(zhuǎn)變峰高度重合，表明電解液鋰鹽體系的改變不會(huì)影響初始循環(huán)時(shí)的正極穩(wěn)定性。

圖3是搭配不同電解液的NCM811||AG-SiOx軟包電池化成首圈放電容量及首次庫(kù)倫效率。由圖３可以看出，電池的首圈放電容量由高到低依次為L(zhǎng)iFSI單鹽、1.1+0.1體系、0.6+0.6體系、LiPF6單鹽，即雙鹽電池的首次放電容量高于LiPF6單鹽電池，低于LiFSI單鹽電池。電池首次庫(kù)倫效率由高到低依次為1.1+0.1體系（75.05%）、LiFSI單鹽（74.93%）、0.6+0.6體系（74.71%）、LiPF6單鹽（73.56%）。雙鹽電池首次庫(kù)倫效率均高于LiPF6單鹽電池，其中1.1 +0.1體系電池首次庫(kù)倫效率最高。

圖4是搭配不同電解液的NCM811||AG-SiOx軟包電池化成后的交流阻抗Nyquist圖以及等效電路擬合所得電荷轉(zhuǎn)移阻抗（Rct）與SEI膜阻抗（RSEI）。由圖４（b）可以看出，LiPF6單鹽、LiFSI單鹽、1.1+0.1體系和0.6+0.6體系電池化成后內(nèi)阻（RSEI+Rct）依次為7.14 Ω·cm2、6.03 Ω·cm2、5.07 Ω·cm2和6.03 Ω·cm2。化成后的電池基本呈現(xiàn)出首次庫(kù)倫效率越高、內(nèi)阻越小的趨勢(shì)，其中1.1+0.1體系電池內(nèi)阻最小，LiPF6單鹽電池內(nèi)阻最大。電池內(nèi)阻的大小決定循環(huán)過(guò)程中的充放電極化大小，深刻影響電池的循環(huán)容量。因此，雙鹽電池更可能釋放出更高的循環(huán)容量。

圖5是搭配不同電解液的NCM811||AG-SiOx軟包電池化成產(chǎn)氣量。化成產(chǎn)氣量是電池工業(yè)化生產(chǎn)中的重要指標(biāo)，劇烈的產(chǎn)氣會(huì)導(dǎo)致電極或隔膜上出現(xiàn)許多微小氣泡，使形成的SEI膜存在較多缺陷，影響電池循環(huán)性能，甚至引發(fā)安全問(wèn)題。LiPF6單鹽電池產(chǎn)氣量最大，表明其中電解液發(fā)生的副反應(yīng)最多，與化成過(guò)程中電池最低的首次庫(kù)倫效率和最大的內(nèi)阻相對(duì)應(yīng)。雙鹽體系電池產(chǎn)氣量均低于LiPF6單鹽和LiFSI單鹽電池，0.6+0.6體系電池產(chǎn)氣量最小。

2.3? 電池循環(huán)性能

電池完成化成后進(jìn)行1 000圈的循環(huán)測(cè)試。搭配不同電解液的NCM811||AG-SiOx軟包電池在25 ℃下的循環(huán)性能見(jiàn)圖6。

從圖6（a）可見(jiàn)，所有電池在前200圈經(jīng)歷了較大的容量衰減，主要是AG-SiOx負(fù)極中活性SiOx的流失。從圖6（b）可知，循環(huán)1 000圈后的容量保持率從高到低依次為0.6+0.6體系（75.66%）、1.1+0.1體系（74.43%）、LiFSI單鹽（74.24%）、LiPF6單鹽（73.12%）。雙鹽電池的循環(huán)穩(wěn)定性均高于LiFSI單鹽和LiPF6單鹽電池，循環(huán)性能最優(yōu)的0.6+0.6體系電池循環(huán)1 000圈后的容量分別比LiPF6單鹽電池和LiFSI單鹽電池高27.1 mAh和13.9 mAh，循環(huán)容量保持率分別為2.54%和1.42%。

圖7展示了搭配不同電解液的NCM811||AG-SiOx軟包電池在25 ℃下循環(huán)1 000圈后的交流阻抗Nyquist圖以及等效電路擬合所得Rct與RSEI。電池循環(huán)1 000圈后的內(nèi)阻從小到大依次為：0.6+0.6體系（6.34 Ω·cm2）、LiPF6單鹽（7.22 Ω·cm2）、1.1+ 0.1體系（14.10 Ω·cm2）、LiFSI單鹽（20.99 Ω·cm2）。對(duì)比化成后的阻抗可知，LiPF6單鹽和0.6 + 0.6體系電池循環(huán)1 000圈后的內(nèi)阻分別增加了0.07 Ω·cm2和0.31 Ω·cm2，而LiFSI單鹽和1.1+0.1體系電池循環(huán)1 000圈后的內(nèi)阻則分別增加了14.96 Ω·cm2和9.03 Ω·cm2?？梢?jiàn)，LiFSI占比較高的電池循環(huán)內(nèi)阻顯著增加，尤其是Rct。LiFSI單鹽電池循環(huán)后的內(nèi)阻遠(yuǎn)高于LiPF6單鹽電池，但其循環(huán)容量以及穩(wěn)定性卻更高。電池循環(huán)容量的減少與電池內(nèi)阻的增加及電極活性物質(zhì)的流失緊密相關(guān)。因此，循環(huán)過(guò)程中LiPF6分解的酸性產(chǎn)物對(duì)SEI膜以及活性材料的腐蝕可能是LiPF6電池循環(huán)穩(wěn)定性差的主要原因。

圖8是搭配不同電解液的NCM811||AG-SiOx軟包電池在25 ℃下1 000圈循環(huán)過(guò)程中的產(chǎn)氣量。電池在循環(huán)過(guò)程中的產(chǎn)氣量均顯著低于化成產(chǎn)氣量，表明電池服役過(guò)程中的產(chǎn)氣主要源自化成階段的成膜反應(yīng)。LiFSI單鹽電池循環(huán)產(chǎn)氣量遠(yuǎn)大于LiPF6單鹽電池的，雙鹽電池的循環(huán)產(chǎn)氣量則小于LiPF6單鹽和LiFSI單鹽電池的，循環(huán)穩(wěn)定性最佳的0.6+0.6體系電池循環(huán)產(chǎn)氣量最小。

2.4? 電池高溫儲(chǔ)存性能

搭配不同電解液的NCM811||AG-SiOx軟包電池在45 ℃高溫下儲(chǔ)存500 h的開路電壓—時(shí)間曲線見(jiàn)圖9。

當(dāng)電池負(fù)極受到由EC分解所形成SEI膜的良好保護(hù)時(shí)，電池在高荷電態(tài)下的斷路儲(chǔ)存電壓降數(shù)據(jù)可以反映電解液在正極的氧化和正極活性材料的損失溶解情況。電池儲(chǔ)存500 h后的開路電壓降從小到大依次為：LiPF6單鹽（0.058 2 V）、0.6+0.6體系（0.062 5 V）、1.1+0.1體系（0.070 0 V）、LiFSI單鹽（0.100 7 V）。由于高壓下LiFSI對(duì)正極Al集流體的腐蝕，LiFSI單鹽電池儲(chǔ)存電壓降最大，正極側(cè)穩(wěn)定性最差。1.1+0.1體系和0.6+0.6體系電池電壓降分別比LiFSI單鹽電池的少30.49%和37.64%，可見(jiàn)雙鹽體系則可顯著改善LiFSI對(duì)正極穩(wěn)定性的破壞，減少電池儲(chǔ)存電壓降，且其改善效果隨LiPF6占比的增加而增加。

3? ?結(jié)論

本文研究了LiPF6-LiFSI電解液在NCM811||AG-SiOx軟包電池中的應(yīng)用，結(jié)果表明LiFSI-LiPF6雙鹽電解液對(duì)高鎳/硅碳電池性能有明顯提升作用，具體結(jié)果如下：1）LiFSI-LiPF6雙鹽電解液離子電導(dǎo)率高于LiPF6單鹽電解液；2）LiFSI-LiPF6雙鹽電池首次放電容量高于LiPF6單鹽電池；化成產(chǎn)氣量和阻抗低于LiFSI和LiPF6單鹽電池；3）LiFSI-LiPF6雙鹽電池循環(huán)穩(wěn)定性高于LiFSI和LiPF6單鹽電池，0.6 +0.6體系電池1 000圈容量保持率分別比LiPF6和LiFSI單鹽電池高2.54%和1.42%；雙鹽電池循環(huán)后的阻抗均小于LiFSI單鹽電池；4）LiFSI-LiPF6雙鹽電池儲(chǔ)存自放電比LiFSI單鹽電池少30.49%以上。進(jìn)一步探索出合適的雙鹽濃度比例并配合使用合適的成膜添加劑，高鎳/硅碳電池的循環(huán)穩(wěn)定性將進(jìn)一步提升，1 000圈后的容量保持率有望突破80%。

參考文獻(xiàn)

[1] CHO Y，OH P，CHO J.A new type of protective surface layer for high-capacity Ni-based cathode materials： nanoscaled surface pillaring layer[J]. Nano letters，2013 （13）： 1145-1152.

[2] ELLIS B L，LEE K T， NAZAR L F. Positive electrode materials for Li-ion and Li-batteries[J].Chem. mater.，? 2010（22）： 691-714.

[3] YOSHIO M，NOGUCHI H，ITOH JI， et al.，Preparation and properties of LiCoyMnxNi1-x-yO2 as a cathode for lithium ion batteries[J]. J. Power sources，2000（90）： 176-181.

[4] WOO S U， YOON C S， AMINE K， et al. Significant improvement of electrochemical performance of AlF3-coated Li[Ni0.8Co0.1Mn0.1]O2 Cathode materials[J]. J. Electrochem. Soc.， 2007（154）： 1005-1009.

[5] CHAE S， CHOI S H， KIM N.， et al. Integration of graphite and silicon anodes for the vommercialization of high-energy lithium-ion batteries[J].Angewandte chemie international edition， 2020 （59）： 110-135.

[6] YANG J ， TAKEDA Y，IMANISHI N， et al. SiOx-based anodes for secondary lithium batteries[J].Solid state ionics， 2002（152/153）： 125-129.

[7] KIM T，PARK S，OH S M. Solid-state NMR and electrochemical dilatometry study on Li+uptake/extraction mechanism in sio electrode[J]. J. Electrochem. Soc.， 2007 （154）： 1112-1117.

[8] JUNG S C， KIM H J， KIM J H， et al.Atomic-level understanding toward a high-capacity and high-power silicon oxide （SiOx） material[J]. J. phys. chem. C， 2016（120）： 886-892.

[9] KWON T W，CHOIJ W，COSKUNA.The emerging era of supram-olecular polymeric binders in silicon anodes[J]. Chemical society reviews， 2018（47）： 2145-2164.

[10] AURBACH D ， MOSHKOVICH M， COHEN Y， et al. The study of surface film formation on noble-metal electrodes in alkyl carbo-nates/Li salt solutions， using simultaneous in situ AFM， EQCM， FTIR and EIS[J]. Langmuir， 1999（15）： 2947-2960.

[11] KIM J， LEE J G， KIM H S， et al. Thermal degradation of solid electrolyte interphase（SEI） layers by phosphorus pentafluoride （PF5） attack[J].J. electrochem. soc.， 2017 （164）： 2418-2425.

[12] KAWAMURA T，KIMURA A， EGASHIRA M， et al. Thermal stability of alkyl carbonate mixed-solvent electrolytes for lithium ion cells[J]. J. power sources， 2002（104）： 260-264.

[13] PARIMALAM B S， MACINTOSH A D， KADAM R， et al. Decomposition reactions of anode solid electrolyte interphase （SEI） components with LiPF6[J]. J. phys. chem. c， 2017 （121）： 22733-22738.

[14] LIAO Z， ZHANG S， ZHAO Y， et al. Experimental evaluation of thermolysis-driven gas emissions from LiPF6-carbonate electrolyte used in lithium-ion batteries[J].J.energy chem.，2020（49）：124-135.

[15] AURBACH D，? ZABAN A， EIN-ELI Y， et al.Recent studies on the correlation between surface chemistry， morphology， three-dimensional structures and performance of Li and Li-C intercal-ation anodes in several important electrolyte systems[J].J. power sources， 1997（68）： 91-98.

[16] CHOI N S， YEW K H， KIM H， et al. Surface layer formed on silicon thin-film electrode in lithium bis（oxalato） borate-based electrolyte[J]. J. power sources， 2007（172）： 404-409.

[17] PHILIPPE B， DEDRYVRE R， GORGOI M， et al. Improved performances of nanosilicon electrodes using the salt LiFSI： a photoelectron spectroscopy study[J]. Journal of the American chemical society， 2013（135）： 9829-9842.

[18] ABOUIMRANE A， DING J， DAVIDSON I J.Liquid electrolyte based on lithium bis-fluorosulfonyl imide salt： aluminum corrosion studies and lithium ion battery investigations[J].J. power sources， 2009 （189）： 693-696.

[19] WU X Y， DU Z J.Study of the corrosion behavior of LiFSI based electrolyte for Li-ion cells[J]. Electrochem commun， 2021（129）： 107088-107093.

收稿日期：2023-07-20

基金項(xiàng)目：長(zhǎng)沙市自然科學(xué)基金（項(xiàng)目編號(hào)：kq2208079）；廣東省先進(jìn)儲(chǔ)能材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放課題（項(xiàng)目編號(hào)：AESM202103）

作者簡(jiǎn)介：劉馳（1998—），男，碩士研究生，主要從事高能量密度硅基鋰離子電池適配電解液研究。

通信作者：劉輝（1985—），女，副教授，主要從事堿金屬離子電池負(fù)極材料及適配電解液研究。