崔光磊/张焕瑞AM:选择性渗透聚合物电解质实现2000次循环双离子电池 2023年10月15日 下午8:28 • 未全平台发布, 顶刊 • 阅读 12 允许可逆阴离子(脱)嵌入的石墨碳是一种很有前景的正极材料,可用于具有成本效益的高电压双离子电池(DIB)。然而,一个臭名昭著但被忽视的问题是界面阴离子脱溶剂化不完全,这不仅会降低电解液的氧化稳定性,还会导致溶剂共嵌入石墨层中。 中科院青岛能源所崔光磊、张焕瑞等首次开发了一种具有丰富阳离子季铵官能团(–N(CH3)3+)的“阴离子选择性渗透”聚合物电解质(PCME),以削弱PF6–-溶剂相互作用,从而促进PF6–脱溶剂化。 图1. 基于液态电解液(LE)或PCME的双离子电池中EMC共嵌入行为的比较 在这里,聚合物电解质在没有碳酸甲乙酯(EMC)伴生的情况下选择性嵌入PF6–的现象与细胞膜的选择性渗透功能非常相似,它只允许某些分子通过。由于强静电相互作用,PF6–阴离子优先与悬垂的阳离子链–N(CH3)3+而不是PCME中的EMC配位,从而削弱了PF6–-EMC相互作用以促进PF6–脱溶剂化。 结果表明,受调节的PF6–溶剂化结构减轻了EMC共嵌入并保持了石墨的结构完整性。同时, PF6–-EMC结构浓度的降低也增强了EMC基电解质的氧化稳定性。 图2. 石墨||Li双离子电池性能 因此,组装好的石墨||Li双离子电池实现了优异的循环性能,平均库仑效率为 99.0%(基础电解质为95.7%),2000次循环后容量保持率为 87.1%,即使在高截止电位为5.4 V vs Li+/Li。 此外,这种聚合物还形成了坚固的正极电解质界面,共同作用使双离子电池具有长循环寿命。这种调节阴离子配位环境的策略为调节 双离子电池的溶剂共嵌入化学提供了一个有前景的解决方案。 图3. 循环后石墨电极的表征 A PF6−-Permselective Polymer Electrolyte with Anion Solvation Regulation Enabling Long-cycle Dual-ion Battery. Advanced Materials 2021. DOI: 10.1002/adma.202108665 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/2023/10/15/808d6bf905/ 电池 赞 (0) 0 生成海报 相关推荐 支春义EES:空间位阻效应调节锌金属负极的电化学还原动力学 2024年1月22日 麦立强/郭彦炳EnSM:具有自调节离子传输通道的分子碳骨架用于长寿命钾离子电池 2023年10月6日 JACS:引入纳米孪晶界,促进Cu高选择性电化学CO2还原制甲烷 2023年10月7日 AFM:3D-2D CNH-MoS2异质结构的可控化学功能化及其对质子还原的电催化活性 2023年10月13日 创纪录!郭少军教授,重磅JACS! 2023年12月22日 南昌大学/亥姆霍兹乌尔姆研究所AEM:基于硅氧烷基保护层的高性能锂金属电池 2023年10月31日