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不燃腈基深共溶电解液,促进高电压锂金属电池应用

2020-04-08 来源:转载自第三方

需求和生产从来都是相互影响,锂离子电池的出现及其比能量高、循环寿命长的特点,使其广泛应用于电子产品、电子设备等领域,促进了新能源汽车的诞生和发展,而随着人们新能源汽车需求和要求的提高,锂离子电池技术也面临着更安全更高效的突破,高能量密度二次锂金属电池激发了各大企业和研究院所的关注。

采用高电压的正极和高容量的负极材料,并开发与之相匹配的高压电解液和高性能隔膜是提升锂离子电池性能的有效途径,而开发兼顾正负极界面相容性的安全高性能电解液体系则是研究人员对于二次锂金属电池研究努力的方向。

近日,中国科学院青岛生物能源与过程研究所青岛储能研究院通过精心设计丁二腈(SN)和功能锂盐(LiTFSI,LiDFOB)的结合,成功报道了一种双阴离子深共溶电解液体系(dual-anion deep eutectic solution, D-DES)。

 

研究人员综合运用原位/异位测量突出了琥珀腈与阳离子/阴离子的相互作用,这些相互作用赋予D-DES体系优异的离子电导率和显着增强的界面稳定性。

通过使用这种D-DES体系,可以在5 mAhcm–2容量下实现长达1年、超过 1万小时的恒定 |循环。即使在3-4.7 V的高电压范围内循环500次,钴酸锂|锂全电池仍然表现出70%的容量保持率。而在具有接近实际应用的高面积容量的充电态软包电池安全性验证中,也提供了卓越的安全性能。

这项研究为设计高安全性电解液铺平了一条新途径,并促进了高压锂金属电池的实际应用。

参考文献:Zhenglin Hu,Fang Xian,Ziyang Guo,Chenglong Lu,etal.Nonflammable Nitrile Deep Eutectic Electrolyte Enables High-Voltage Lithium Metal Batteries.Chem. Mater.2020, DOI: 10.1021/acs.chemmater.9b05003

 


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