최신 리튬(Li)이온 배터리는 제한된 비율의 실리콘 음극 활성 물질을 사용하면서, 안정적인 사이클링을 가능하게 하기 위해 10 wt.%를 초과하는 플루오로에틸렌 카보네이트(FEC) 전해질 첨가제에 크게 의존한다. 실리콘의 팽윤 문제는 고체전해질계면(solid electrolyte interphase, SEI) 불안정성과 관련되어 있으며, FEC로 인해 안전 위해 위험 및 높은 제조 비용이 초래될 수 있다는 점에서, 저자들은 충분히 작동하는 불소화 첨가제 대체물을 설계하고자 했다. 니켈이 풍부한 산화물 양극을 사용하는 고용량 셀은 Li/Li+에 대해 > 4.2 V에서 작동함으로써 추구되며, 이를 위해서는 전해질의 양극 안정성이 요구된다. 본 연구에서는 icosafluoro-15-crown 5-ether를 양기능성(ambifunctional) 신형 첨가제로 제안하며, 안정화된 계면과 고용량(3.5 mAh cm −2) 5 wt.% SiO-흑연 음극 및 LiNi 0.88 Co 0.08 Mn 0.04 O 2 양극의 팽윤 감소를 위해 0.4 wt.%의 소량만을 사용한다. FEC의 낮은 비율과 함께 활용함으로써 4.35 V 및 1 C(225 mA g −1) 조건에서 가역적 장기 300 사이클이 달성된다. 재료 특성화 결과는 이러한 안정화가 과불소 에터, LiF 및 Li x PF y 종으로 이루어진, 음극과 양극 모두의 표면 패시베이션에서 비롯됨을 보여준다. 본 연구는 저비용 전해질 조성 설계와, 실리콘 및 니켈이 풍부한 활성 물질 및 그 계면에 대한 양측 안정화 전략에 대한 통찰을 제공한다.

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