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研究概述

硫化聚丙烯腈（SPAN）是一种有前途的长寿命锂金属电池有机正极材料。

然而，在传统的醚基电解液中，SPAN中多个硫-硫（S-S）键的不可逆断裂/形成导致活性硫物种损失、严重容量衰减和穿梭效应。

基于此，2024年11月6日，南开大学陈军院士/严振华副研究员在国际期刊Angewandte Chemie International Edition发表题为《Regulating Interface Dipole Interaction between Ethers and Active Species toward Highly Stable Li-SPAN Batteries》的研究论文。

在此，研究人员提出了一种二丙醚（PE）基溶剂的新型Li-SPAN电池电解液。

得益于其特殊的链配位结构和与Li⁺及活性物种的弱偶极相互作用，所制备的电解液不仅具有低去溶剂化能垒和高Li⁺迁移数，还具有稳定的电解液-电极界面（EEI）。

因此，使用这种电解液的全电池展现出良好的循环稳定性、出色的容量保持率和优越的极端温度（-50°C至50°C）性能。

此外，使用贫电解液（2.5 g Ah^-1）的Ah级软包电池在75次循环后实现了创纪录的循环稳定性，容量保持率达到96.5%，初始比能量密度达到150 Wh kg^-1（基于整个电池的重量）。

令人印象深刻的是，这种策略在一系列使用PE基电解液的有机电极中显示出通用性。

这项工作强调了在极端条件下调节EEI处偶极相互作用以实现长寿命锂-有机电池的策略。

图文解读

图1：与SPAN正极的相容性及稳定性机理分析。

图2：电解液的溶剂化结构分析。

图3：Li||SPAN全电池在极端条件下的电化学性能。

文献信息

Regulating Interface Dipole Interaction between Ethers and Active Species toward Highly Stable Li-SPAN Batteries, Angewandte Chemie International Edition, 2024.

原创文章，作者：zhan1，如若转载，请注明来源华算科技，注明出处：https://www.v-suan.com/index.php/2024/11/08/510fc4e2f4/

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