复旦夏永姚/董晓丽EnSM:可耐-110°C的超低温电解液

复旦夏永姚/董晓丽EnSM:可耐-110°C的超低温电解液
高能量密度CFx/Li电池已经得到了广泛的应用,但在高低温环境下的适应性较差。
复旦大学夏永姚、董晓丽等人巧妙地设计了一种基于丁酸甲酯(MB)和碳酸丙烯酯(PC)共溶剂的新型电解液,它可在超低温(< -110°C)下保持液态。
复旦夏永姚/董晓丽EnSM:可耐-110°C的超低温电解液
得益于MB与Li+的弱亲和力,溶剂化结构和溶剂化能在CFx/Li电池的低温(LT)运行中得到了很好的控制。优化的电解液使CFx/Li电池在-70°C至+95°C的宽温度范围内具有高比容量和优异的倍率性能。
原位FT-IR技术和TEM见证了中间体C-(溶剂化Li+-F)的演变和去溶剂化过程。MB溶剂在电解液中的独特性质确保了充足的离子导电性,通过易接近的去溶剂屏障加速动力学,并且与商用PC/DME基电解液相比具有更高的温度稳定性。
复旦夏永姚/董晓丽EnSM:可耐-110°C的超低温电解液
图1 PC/MB基电解液的理化性质和理论计算
因此,在室温(+25°C,RT)下,工作电压为2.6 V时,在0.05C下可实现879 mAh g-1的高比容量,在1C和2.41 V下可实现834 mAh g-1的高比容量。
更重要的是,在-70°C下获得了28%的容量保持和+95°C下高达约954 mAh g-1的容量,这表明其卓越的温度响应性能。基于PC/MB电解液的设计使CFx/Li电池具有卓越的性能,并促进了广泛温度要求的应用。
复旦夏永姚/董晓丽EnSM:可耐-110°C的超低温电解液
图2 不同温度下的电化学性能
An all-climate CFx/Li battery with mechanism-guided electrolyte. Energy Storage Materials 2021. DOI: 10.1016/j.ensm.2021.08.002

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/2023/10/25/315967ff3a/

(0)

相关推荐