金属所李峰/孙振华EES:-10℃-100℃环境下,50C高倍率固态锂电! 2023年10月8日 下午10:23 • 未全平台发布, 顶刊 • 阅读 21 快速的离子传导和稳定的界面是开发新型电解液的重要因素。然而,许多非常规的电解液溶剂虽然是快速离子载体,但由于溶剂氧化和还原的电压较窄,所以仍然具有挑战性。 中科院金属所李峰、孙振华等报告了一种通用的固化局部高浓度电解质(S-LHCE)策略,通过离子配对和离子传导的解耦,实现了不稳定溶剂(二甲基亚砜,DMSO)在高压金属锂电池中的应用。 图1. S-LHCE的设计和制备示意图 DMSO具有高介电常数(Ɛr ~ 47.2)和高闪点(95℃),这对溶解锂盐和更安全的电池是有利的。在过去的几年里,DMSO在低温水基碱性离子电池和Li-O2电池中被广泛研究。然而,游离的DMSO溶剂分子对锂金属不稳定,DMSO与金属锂的反应会导致持续分解,这限制了它在锂金属电池中的应用。因此,作者提出了一种S-LHCE策略,即通过将电解质与非溶解性固体框架解耦,进一步改善与锂负极和高压正极的界面兼容性。 图2. LFP|S-LHCE|Li电池在宽温下的性能 研究显示,S-LHCE策略在超高盐浓度下表现出更高的Li+转移数(0.72)和增强的离子传导性(20℃时为0.27 mS cm-1)。受益于改进的界面兼容性、增强的离子传导性、高的锂转移数和均匀的沉积锂形态,采用S-LHCE的对称锂电池显示出较低的过电位,并呈现出4100小时无短路的稳定循环。 此外,S-LHCE策略使固态金属锂电池在-10至100℃的宽温度范围内具有优异的电化学性能,并且在评估的温度下以30C 和50C的倍率循环时,其容量保持率分别为83.3%和60.1%。这项工作的结果为潜在但非常规的活性成分在高性能电解质中的应用提供了新的见解。 图3. S-LHCE中Li+传输机制的模型 The decoupling of ion-pairing and ion-conduction in ultrahigh-concentration electrolytes enables wide-temperature solid-state batteries. Energy & Environmental Science 2022. DOI: 10.1039/d2ee01053d 原创文章,作者:v-suan,如若转载,请注明来源华算科技,注明出处:https://www.v-suan.com/index.php/2023/10/08/9df13bc83b/ 电池 赞 (0) 0 生成海报 微信扫码分享 相关推荐 湖大鲁兵安AEM: 低曲折度碳基底+单原子化学实现无枝晶钾金属负极 2023年10月11日 催化电解水中的二维材料—OER催化剂的设计、计算与表征! 2023年11月13日 Advanced Science:揭示锂金属氧化还原电位与锂离子溶剂化结构的相关性 2022年10月25日 北化工于乐教授,联手楼雄文教授,最新AM! 2024年6月25日 【电池】张继光&许武团队AEM:不可燃局部高浓度电解质,助力硅负极实现高性能 2023年11月9日 清华王佳平Small:二元金属间化合物作为高性能柔性锂离子电池负极 2023年10月11日