双功能电解质添加剂MgI2用于提高高效氧化还原介导Li-O2电池的循环寿命
Wei Li1, Chuanchao Sheng1, Lei Wang1
1Center of Energy Storage Materials & Technology, College of Engineering and Applied Sciences, Jiangsu Key Laboratory of Artificial Functional Materials, National Laboratory of Solid State Microstructures and Collaborative Innovation Center of Advanced Microstructures, Nanjing University, Nanjing 210093, P. R. China. pinghe@nju.edu.cn.
化 (MgI2) 作为氧电池中的双功能调解剂,通过形成保护性阳极层来降低过量的电位并增强循环稳定性. 这一突破将电池寿命延长到400个周期,并具有较低的超电位.
科学领域:
- 电化学 电化学 电化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 氧 (Li-O2) 电池的能量密度很高,但循环稳定性不佳,潜力过高.
- 氧化还原介质对于提高Li-O2电池性能至关重要,但经常面临电解质和阳极兼容性的挑战.
研究的目的:
- 引入酸 (MgI2) 作为二功能自我防御氧化还原媒介在基于二甲基硫氧化物的Li-O2电池中.
- 调查MgI2提高Li-O2电池性能的机制,重点关注超电位降低和接口稳定.
主要方法:
- 使用MgI2作为氧化还原介质的Li-O2电池的电化学表征.
- 对阳极上固体电解质间相 (SEI) 层形成的分析.
- 在电池循环过程中,研究涉及化物和三化物物种的氧化还原反应.
主要成果:
- MgI2通过I-/I3-氧化还原循环促进Li2O2分解,有效地减少了充电过量的电位.
- 2+离子在阳极上形成一个稳定的含MgO的SEI层,保护其免受可溶性介质的影响.
- 经过MgI2修改的Li-O2电池表现出400个循环的延长循环寿命,低超电位为0.6V.
结论:
- MgI2 作为有效的 Li-O2 电池中的双功能调解剂,增强了催化活性和接口稳定性.
- 涉及SEI形成的自卫机制显著改善了Li-O2电池的长期循环性.
- 这项研究提出了一个有前途的战略,用于开发更稳定,更高效的Li-O2储能系统.
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