上硅所刘宇/杨程AFM:零下65°C!高压水系锂离子电池的超低温运行 2023年10月16日 上午9:49 • 头条, 干货, 顶刊 • 阅读 16 由于其高安全性和低成本,水系电池是大规模储能的有希望的候选者。然而,窄的电化学稳定性窗口(ESW,1.23 V)和水的高熔点(0°C)限制了水系电池的能量密度和低温运行。 为此,中科院上海硅酸盐研究所刘宇研究员、杨程等人选用环丁砜(SL)作为水系电解液的防冻剂和水的活性抑制剂的共溶剂,因为它具有毒性低、与水混溶性高、氧化稳定性高和与水分子相互作用强等优点。SL可以参与锂离子的溶剂化鞘层,增强水的O-H键,满足宽ESW和低温操作的需求。 受益于这种策略,水分解被抑制,从而将这种混合电解液的ESW扩大到3.8 V。SL和水分子可以相互分离,而不会形成大规模的氢键网络。此外,LiClO4可以作为助熔剂,进一步破坏氢键网络。 图1. 混合电解液的表征 通过这种方式,可以有效地抑制电解液的聚集和结晶,同时使12SL-4H2O-3LiClO4电解液达到前所未有的低至-110 °C的玻璃化转变温度。 因此,组装的LiMn2O4 /Li4Ti5O12全电池具有2.7 V的高电压和优异的低温性能,在0至-20°C的条件下容量保持率为98%,甚至可以在-65 °C时正常放电并点亮LED灯(额定功率为 0.02 W,激励电压为1.8 V)。 图2. 基于该混合电解液的全电池低温电化学性能 Water/Sulfolane Hybrid Electrolyte Achieves Ultralow-Temperature Operation for High-Voltage Aqueous Lithium-Ion Batteries, Advanced Functional Materials 2021. DOI: 10.1002/adfm.202106811 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/2023/10/16/72352bcf77/ 电池 赞 (0) 0 0 生成海报 相关推荐 华理/南工大Adv. Sci.:持续工作超700小时!3D CoFeSx前体在弱碱性下实现超稳海水分解 2023年11月15日 【招聘】博士年薪35万,硕士20万!陕西天成航空材料有限公司招聘材料毕业生! 2023年11月24日 南洋理工颜清宇/西安工大陈建EnSM:层压锡铝负极实现实用水系铝电池 2024年1月30日 黄少铭/邵敏华Adv. Sci.: 在尖晶石氧化物固溶体中从原子尺度构建活性位点实现高效、稳健电催化OER 2023年10月14日 上海硅酸盐研究所张涛Angew:表面配位界面稳定固态电池 2023年11月2日 深大Small:表面自旋立大功!助力NiCo2S4高电流密度下稳定共电解水/甲醇制氢 2023年10月7日 发表回复 请登录后评论...登录后才能评论 提交