港中大卢怡君Matter:氢键固定电解液实现高能量密度水系电池 2023年10月12日 下午9:59 • 头条, 干货, 顶刊 • 阅读 11 由于水分解,传统的水系电解液受到窄电压窗口的影响。高浓度电解液可扩大电压窗口;然而,它们受到高成本和潜在毒性的限制。 香港中文大学卢怡君等通过引入环丁砜作为氢键受体来限制水活性,从而开发出一种氢键锚定电解液(环丁砜:H2O = 87:13,重量比)。 图1 传统水系锂离子电池的主要问题,以及为抑制HER提出的两种策略 设计的电解液将电压窗口扩大到 3.4 V(1.3-4.7 V vs. Li+/Li)并形成分层的负极-电解质界面以抑制析氢反应。水系Li4Ti5O12/LiMn2O4全电池在1 C下 300 次循环后达到141 Wh kg-1,在5 C下1000 次循环后达到125 Wh kg-1,并且库仑效率高达99.5%–99.9%。 图2 氢键锚定电解液的电化学稳定性窗口和FTIR谱 在线电化学质谱显示循环时氢气/氧气的析出可忽略不计,从而进一步证实了所设计电解液的稳定性。 这项工作强调,掌握氢键相互作用有助于从热力学和动力学两方面调整带电界面处的水反应性,这为经济高效的水系电解液设计和通过水分解制氢提供了新的见解。 图3 全电池性能 Enabling high-energy-density aqueous batteries with hydrogen bond-anchored electrolytes. Matter 2021. DOI: 10.1016/j.matt.2021.10.021 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/2023/10/12/92b737feb1/ 电池 赞 (0) 0 生成海报 相关推荐 峥嵘百年,致敬传奇!Goodenough教授100岁生日来临之际,昔日弟子联合发文祝贺! 2023年10月15日 JACS:2D多孔无机纳米硬币作为稳定锂硫电池的超薄多功能层 2023年10月23日 COFs大咖!新加坡国立江东林最新Nature Synthesis! 2024年5月21日 2023新晋院士,最新JACS! 2024年6月5日 8篇电池顶刊集锦:Nature子刊、JACS、Angew.、Adv. Sci.、AFM、EnSM等最新成果! 2023年10月9日 【Origin神技能】动图演示如何制作XRD叠图与PDF卡线图 2023年11月21日