谢佳/曾子琪Adv. Sci.:与石墨软包电池兼容的中浓度PC电解液 2023年10月8日 下午2:33 • 头条, 干货, 顶刊 • 阅读 6 尽管具有广泛的温度耐受性和高电压兼容性,但在锂离子电池(LIBs)中采用碳酸丙烯酯(PC)作为电解液,由于溶剂衍生的固体电解质间相(SEI)不合格,溶剂共插层和石墨剥离阻碍了其应用。 图1. 在不同电解液中石墨电极表面附近Li+-PC络合物和阴离子的界面行为 华中科技大学谢佳、曾子琪等采用具有特定吸附和阴离子吸引力的三氟甲基苯(PhCF3)来调节界面行为,并在低锂盐浓度(<1M)下构建阴离子诱导的SEI。与普通添加剂(如氟代碳酸乙烯酯(FEC)和碳酸亚乙烯酯(VC))不同的是,PhCF3不参与Li+的溶剂化,并在石墨表面自我分解以构建添加剂衍生的SEI,而是停留在Li+配位之外,优先吸附在石墨表面,促进阴离子的分解并抑制PC共插层。 在空白电解液中,由于正极过程中的长程静电力,阴离子一旦接近石墨就会离开Li+的溶剂化鞘,导致Li+-PC复合物在石墨表面附近积累起来。当PhCF3由于π-π堆积而优先吸附在石墨表面时,阴离子和PhCF3之间的离子偶极相互作用补偿了静电排斥,促进了阴离子在石墨表面的聚集。 图2. 界面模拟和SEI表征 来自阴离子分解的强大SEI,即使在低浓度的锂盐(<1 M)下,也能稳定PC电解液中的石墨负极。因此,PhCF3规避了超高浓电解液的弱点(高粘度和成本),同时实现了稳定的界面。结果,PhCF3调节的SEI使NCM613/石墨软包电池实现了300次以上的可靠运行,容量保持率达到96%。 此外,这种电解液还继承了广泛的液态范围(-70至160℃)和高电压兼容性(NCM811/Li电池为4.4V,NCM613/石墨袋电池为4.35V)。总体而言,这项工作通过调节阴离子与溶剂的相互作用和电极/电解质的界面化学,在低浓度的锂盐中构建了稳定的阴离子衍生的SEI。 图3. L6PC4Ph的表征和NCM613/石墨软包电池的性能 Revealing Surfactant Effect of Trifluoromethylbenzene in Medium-Concentrated PC Electrolyte for Advanced Lithium-Ion Batteries. Advanced Science 2023. DOI: 10.1002/advs.202206648 原创文章,作者:科研小搬砖,如若转载,请注明来源华算科技,注明出处:https://www.v-suan.com/index.php/2023/10/08/a9f22d52fd/ 电池 赞 (0) 0 0 生成海报 相关推荐 中南赖延清/洪波EEM:原位凝胶电解质助力锂金属电池1000次循环! 2023年10月15日 Nature子刊:无热解镍/铁双金属电催化剂实现高效全水解 2023年10月7日 中科大研制出50秒内净化室内雾霾的智能窗纱,可循环使用 2023年11月27日 港大梁耀彰/潘文鼎ACS Energy Lett.: 盐包水电解液实现高压可逆水系镁电池! 2023年10月8日 白正宇/杨林/陆俊等AEM:介晶化NiCo2O4纳米颗粒增强Li+存储 2023年10月15日 天津大学孙洁EnSM:高性能负极,历时13个月,1.3C循环6100次! 2023年10月9日 发表回复 请登录后评论...登录后才能评论 提交