?華科胡先羅EnSM:4.6V鋰金屬電池中不可燃全氟化碳酸酯電解質(zhì)在高溫下的衰減機(jī)制 2024年2月26日 上午11:38 ? 頭條, 干貨, 頂刊 ? 閱讀 29 高度氟化電解質(zhì)因其獨(dú)特的性能在鋰金屬電池(LMB)中引起了廣泛關(guān)注。然而,氟化電解質(zhì)在高溫下的復(fù)雜衰減機(jī)制尚不清楚,這對(duì)于評(píng)估其在極端環(huán)境中實(shí)際應(yīng)用的適用性至關(guān)重要。 在此,華中科技大學(xué)胡先羅團(tuán)隊(duì)研究了高溫對(duì)含氟電解質(zhì)穩(wěn)定性的影響以及 4.6 V鋰鈷氧化物正極與電解質(zhì)間界面的形成機(jī)制。 結(jié)果表明,溫度升高會(huì)顯著影響電解質(zhì)的穩(wěn)定性和界面產(chǎn)物的形成。特別地,在高溫和4.6 V條件下,1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚會(huì)在活性氧的催化下分解。其中,含氟電解質(zhì)的降解主要是由溫度引起的碳酸氟乙酯分解造成的。雖然碳酸(2,2,2-三氟乙基)甲酯在該含氟體系的溶劑中具有極高的穩(wěn)定性,但在極端環(huán)境中仍會(huì)發(fā)生降解。 圖1. 55℃循環(huán)過程中AF電解液在正極表面發(fā)生分解反應(yīng) 總之,該工作揭示了全氟電解質(zhì)在55℃下失效的根本原因。具體而言,F(xiàn)EC開環(huán)和LiPF6水解副反應(yīng)受溫度影響較大,導(dǎo)致電池性能加速惡化。同時(shí)在4.6 V LCO基的LBs中驗(yàn)證了TTE分解及其產(chǎn)物。在該工作中盡管溶劑化結(jié)構(gòu)有所改善,但TTE還可能產(chǎn)生額外的HF,對(duì)55 ℃下的電池性能產(chǎn)生負(fù)面影響。此外,LiPF6的不穩(wěn)定性以及FEC和LiPF6之間的副反應(yīng)顯著促進(jìn)氟化電解質(zhì)的降解。同時(shí),正極釋放的氧氣加速了TTE和FEMC的分解。 結(jié)果表明,即使是含量為5%的FEC也足以在早期階段形成所需的CEI。因此,該項(xiàng)工作為高度氟化電解質(zhì)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化鋪平了道路,進(jìn)而開發(fā)出能夠承受極端環(huán)境的4.6V LiCoO2基LMB。 圖2. 溶劑化結(jié)構(gòu)、電化學(xué)性能和 ARC 結(jié)果 Unveiling decaying mechanism of non-flammable all-fluorinated carbonate electrolytes in lithium metal batteries with 4.6-V LiCoO2 cathodes at elevated temperatures, Energy Storage Materials 2024 DOI: 10.1016/j.ensm.2024.103177 原創(chuàng)文章,作者:科研小搬磚,如若轉(zhuǎn)載,請(qǐng)注明來源華算科技,注明出處:http://m.xiubac.cn/index.php/2024/02/26/e660e40df7/ 電池未來 贊 (0) 0 生成海報(bào) 相關(guān)推薦 熊海峰/黃小青/林森Nature子刊:PdSn納米線上層狀Pd氧化物促進(jìn)直接H2O2合成 2022年11月2日 西安交通大學(xué),今日Science! 2023年10月6日 金榮超等JACS:HER電催化劑設(shè)計(jì):原子級(jí)納米化學(xué)法將惰性Au轉(zhuǎn)化為活性催化劑 2023年10月13日 清華張強(qiáng)/北理張學(xué)強(qiáng)JACS:實(shí)用復(fù)合鋰負(fù)極的連續(xù)轉(zhuǎn)化-脫嵌脫鋰機(jī)制 2023年10月13日 npj Comput. Mater.: 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)多相分割電池電極納米CT圖像 2023年10月15日 最新Nature:像紙一樣折疊!柔性太陽(yáng)能電池?zé)òl(fā)新生! 2023年10月6日