牛津ACS Energy Lett.: 超浓缩电解质的电位MRI：一种测试不可逆热力学的方法

超浓缩电解质在高度热力学上是非理想的，为连续传输理论提供了严格的试验场。迄今为止，原位可视化方法主要集中在电解质浓度的参数估计上，但一个更基础的问题仍然存在：浓缩溶液传输理论本身是否有效？

为了解决上述问题，英国牛津大学Charles W. Monroe等人基于Onsager-Stefan-Maxwell理论报告了LiPF₆在碳酸乙酯 (EMC) 中整个溶解范围内溶液的热力学和输运性质，包括接近盐饱和极限的超浓缩体系。

作者通过同步磁共振成像 (MRI) 和计时电位法来检测超浓缩LiPF₆:EMC响应恒电流极化和开路弛豫，同时使用独立参数化模型模拟该实验，该模型具有六种依赖于电解质成分的特性，可量化至饱和。

图1. 25 °C时 EMC中LiPF₆的传输和热力学特性

光谱分析显示，盐浓度增加了离子缔合和溶剂配位。电位MRI数据与预测的离子分布和过电位非常吻合，为理论提供了一个完全独立的验证。

超浓电解质表现出强烈的阳离子-阴离子相互作用和极端的溶质-体积效应，模拟锂转移的增加。该模拟允许从电池电压数据中提取表面过电位来跟踪锂界面，这项研究表明电位MRI是阐明电解质传输现象的有力工具。

图2. 高浓度电解质的电压响应、恒电流极化和开路弛豫

Potentiometric MRI of a Superconcentrated Lithium Electrolyte: Testing the Irreversible Thermodynamics Approach, ACS Energy Letters 2021. DOI: 10.1021/acsenergylett.1c01213