再联手！应化所明军研究员/汉阳大学Yang-Kook Sun/兰大张俊丽再发AM，还是电解液！

基于高压电解液的高压锂离子电池（LIB）可以有效提升能量密度和功率密度，这是电动汽车实现长距离、快充和可靠安全性能的关键。然而电池在极端条件之下运行会导致严重的电解液分解，而界面副反应仍然难以捉摸，这已成为开发用于极端条件下应用的电解液的瓶颈。

在此，中科院长春应化所明军研究员、汉阳大学Yang-Kook Sun教授及兰州大学张俊丽副研究员等人报道了一种新的碳酸酯基高压电解液，该电解液采用碳酸甲乙酯 (EMC) 和乙酸甲酯 (MA) 溶剂的混合物，不添加任何添加剂。

它在高电压（4.5 V vs Li/Li⁺）下具有高稳定性，在快充时具有无锂枝晶特征（3 C下，162 mAh g^-1)，以及优异的低温性能。作者证实锂离子、阴离子和溶剂之间的相互作用对于确定电解液和电极之间的界面行为起着至关重要的作用。

图1. 不同电解液中溶剂的特性和电池性能

基于这些发现，作者提出了一种新的与溶剂化结构相关的界面模型，结合了电解液-电极界面处锂离子、阴离子和溶剂之间的分子级相互作用，以解释电池性能。

这项研究探索了电池中NCM正极和石墨负极动态相互作用的界面行为，建立的界面模型补充了对固体电解质中间相（即SEI或CEI）对电池性能影响的理解，并为金属离子电池的多功能电解液设计设定了新的指导方针。

图2. 电解液-电极界面模型

实际上，这也是2021年以来明军研究员与汉阳大学Yang-Kook Sun教授联手发表的第2篇AM^[1]。在1月20号发表的文章^[2]中，作者也是通过调控电解液成分（如阴离子、溶剂或浓度），在钾离子电池块体锑（Sb）负极中实现了高容量（> 628 mAh g^-1）和稳定性（>200次循环）。此外，也证明了调节电解液的成分（如阴离子、溶剂和溶度）来改变K⁺溶剂化结构，是块体Sb负极获得优异性能的主要原因。

1. Interfacial Model Deciphering High-Voltage Electrolytes for High Energy Density, High Safety, and Fast-Charging Lithium-Ion Batteries, Advanced Materials 2021. DOI: 10.1002/adma.202102964

2. Electrolyte-Mediated Stabilization of High-Capacity Micro-Sized Antimony Anodes for Potassium-Ion Batteries, Advanced Materials 2021. DOI:10.1002/adma.202005993

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/2023/10/23/06992aba75/

再联手！应化所明军研究员/汉阳大学Yang-Kook Sun/兰大张俊丽再发AM，还是电解液！

相关推荐