エネルギー密度の高いリチウム金属電池のフローロスルフォニルベースの阻燃電解質におけるアミンの置換を規制する
Lan-Qing Wu1,2, Zhe Li1, Huamei Li3,4
1Frontiers Science Center for New Organic Matter, Key Laboratory of Advanced Energy Materials Chemistry (Ministry of Education), State Key Laboratory of Advanced Chemical Power Sources, College of Chemistry, Nankai University, Tianjin 30071, China.
フロロスルフォニル基を持つ新しいスルフォン電解質は,安定したリチウム金属塗装と剥離を可能にし,高圧リチウム金属電池の安全性と性能を向上させます.
科学分野:
- 電気化学
- 材料科学
- エネルギー貯蔵
背景:
- サルフォンベースの電解質は,高い安定性のためにリチウム金属電池 (LMB) に有望である.
- 現在の制限には,リチウム金属との反応性があり,長期サイクルを阻害します.
研究 の 目的:
- 安定した単塩,単溶剤の電解質のための新しいフッ素硫黄基分子を設計し,合成する.
- リチウム金属電池の性能を評価する
主な方法:
- 様々なエンドグループ (FSE,FSNDM,FSNDE,FSNP) を有するフッ素硫 (FSO2-) 基の分子合成
- 燃焼性,溶解性,イオン輸送,リチウム堆積運動,酸化安定性の体系的な研究.
- 高負荷キャソードを持つリチウム金属電池の電解質性能評価
主要な成果:
- 非燃焼性,低粘度,高イオン伝導性 (1.6-6.1 mS cm-1) の電解質である.
- 特殊なリチウム塗装/剥離の可逆性 (800サイクルで99.71%以上) と酸化安定性 (>4.6V)
- リチウム金属電池では329サイクル,ポーチ電池では高エネルギー密度 (496 W h kg-1) が実証されています.
結論:
- 硫黄電解質の分子設計は,非燃焼性,リチウム金属に適合する電解質への実行可能な経路を提供します.
- これらの電解質は,高度なエネルギー貯蔵装置の高電圧カソッドをサポートします.
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