李永濤/謝佳EEM:DME基弱溶劑化電解液實現(xiàn)4.6V高壓鋰金屬電池! 2023年10月11日 下午3:13 ? 未全平臺發(fā)布, 頂刊 ? 閱讀 87 開發(fā)先進的高壓電解液是實現(xiàn)高能量密度鋰金屬電池(LMB)的關(guān)鍵。弱溶劑化電解液(WSE)可以通過改變?nèi)軇┑娜芙饬Ξa(chǎn)生獨特的陰離子驅(qū)動的相間化學(xué)反應(yīng),但它很難溶解大多數(shù)鋰鹽,并且在4.5V以上的截止電壓下無法循環(huán)。 安徽工業(yè)大學(xué)李永濤、華中科技大學(xué)謝佳等提出了一種新型WSE,它由陰離子而不是溶劑調(diào)節(jié),并首次實現(xiàn)了二甲氧基乙烷(DME)在4.6V下的穩(wěn)定循環(huán),而無需使用”鹽包溶劑”策略。 圖1 理論計算 為此,在這項研究中,作者研究了采用不同鋰鹽(包括LiPF6、LiFSI、LiTFSI、LiDFOB和LiBF4)的DME基電解液的溶解結(jié)構(gòu),以及它對高電壓Li-LCO電池電化學(xué)性能的影響。 其中DFT計算和拉曼光譜表明,LiBF4是所有鋰鹽中解離度最低的,Li+和BF4-之間的強靜電吸引力使陰離子更多的分布在第一溶劑化殼中,大大減少了游離陰離子的數(shù)量,增加了電解液中接觸離子對和聚集簇的比例。因此,研究發(fā)現(xiàn),解離度最低的LiBF4可以構(gòu)建一個富含陰離子的內(nèi)部溶劑化殼。 圖2 采用不同鋰鹽電解液的電化學(xué)性能 受益于其獨特的溶劑化結(jié)構(gòu),采用LiBF4 基電解液的鋰金屬電池可以在正極和負(fù)極形成陰離子驅(qū)動的界面,從而同時提高了鋰金屬負(fù)極的循環(huán)穩(wěn)定性和正極的高壓穩(wěn)定性,最終實現(xiàn)了Li-LCO全電池在4.6V截止電壓下的穩(wěn)定運行。 即使在實用條件下,包括高負(fù)載(10.7 mg cm-2)、薄鋰(50 μm)和有限的電解液(1.2 μL mg-1),基于LiBF4的WSE的Li-LCO全電池也可以提供優(yōu)異的倍率性能(10 C時115 mAh g-1)和出色的循環(huán)穩(wěn)定性。 圖3 鋰負(fù)極上的界面研究 Anion-Regulated Weakly-Solvating Electrolytes for High-Voltage Lithium Metal Batteries. Energy & Environmental Materials 2022. DOI: 10.1002/eem2.12440 原創(chuàng)文章,作者:v-suan,如若轉(zhuǎn)載,請注明來源華算科技,注明出處:http://m.xiubac.cn/index.php/2023/10/11/732fad5f88/ 電池 贊 (0) 0 生成海報 相關(guān)推薦 張強/程新兵AM:用于安全鋰金屬電池的熱響應(yīng)電解質(zhì) 2023年10月9日 南大劉建國Appl. Catal. B.: 創(chuàng)紀(jì)錄的高析氫反應(yīng)活性!Pt1/Co1NC用于電催化HER 2023年10月10日 催化頂刊集錦:EES、JACS、Angew.、Nat. Commun.、AFM、ACS Nano、Small 2023年10月7日 重磅!ACS Catalysis發(fā)文:重新審視Cu催化劑的CO2還原性能! 2022年12月16日 Appl. Catal. B: P摻雜Ni-Mo氣凝膠用于高效全分解水 2023年10月14日 ?四單位聯(lián)合ACS Catal.: Cu納米顆粒修飾ZnO納米線,優(yōu)化NO3?吸附以高效催化NO3?RR 2024年4月27日