乙烯碳酸盐通过分子电荷工程的破解溶解主导地位使得低温电池能够实现
Yuqing Chen1, Qiu He2, Yun Zhao3
1College of Materials Science and Engineering, Hunan Joint International Laboratory of Advanced Materials and Technology for Clean Energy, Hunan Province Key Laboratory for Advanced Carbon Materials and Applied Technology, Hunan University, Changsha, 410082, People's Republic of China.
研究人员开发了一种用于离子电池的新型电解质,可以在极低温度下保持性能. 这一突破使电池稳定运行到-100°C,克服了当前技术的局限性.
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:
- 低温显著降低了离子电池的性能.
- 现有的电解质在零度以下的温度下与离子扩散和流动性作斗争.
- 轻微的Li+相互作用对于低温电解质功能至关重要,但很难实现.
研究的目的:
- 设计用于离子电池的高性能电解质,具有广泛的流动性范围和在低温下增强的离子扩散.
- 在零度以下条件下克服传统乙烯碳酸基电解质的局限性.
- 为了提高离子电池的低温电化学性能和稳定性.
主要方法:
- 使用低允许度 (低-ε) 溶剂主导的协调来定制溶解结构.
- 通过对碳酸氧的电子负性调节来修改乙烯碳酸盐.
- 在各种低温下对改性电解质和基于石墨的囊细胞进行电化学测试.
主要成果:
- 在-90°C达到高离子导电性 (1.46 mS·cm-1),电解质在-110°C保持液态.
- 在200个周期内在-10°C下以4.5V石墨为基础的袋式电池的稳定循环证明,容量保留约98%并且没有树突.
- 观察到在 -70°C时保持约60%的室温放电能力和在 -100°C附近的功能.
结论:
- 分子电荷工程有效地破坏了乙烯碳酸盐溶解主导地位,使低温电池运行成为可能.
- 开发的电解质策略为设计用于极端温度应用的先进电解质开辟了新的途径.
- 这项研究显著提高了在寒冷环境中可靠离子电池性能的潜力.
更多相关视频
11:04Synthesis of Ionic Liquid Based Electrolytes, Assembly of Li-ion Batteries, and Measurements of Performance at High Temperature
Published on: December 20, 2016
11:25Identification and Quantification of Decomposition Mechanisms in Lithium-Ion Batteries; Input to Heat Flow Simulation for Modeling Thermal Runaway
Published on: March 7, 2022
相关概念视频
Solvating Effects
Electrolyte and Nonelectrolyte Solutions
Induced Electric Dipoles
Since the absolute value of potential energy holds no physical meaning, its zero value can be chosen as per...
Ionic Strength: Effects on Chemical Equilibria
In this solution, the primary...
Thermal Electrocyclic Reactions: Stereochemistry
Selection Rules: Thermal Activation
Conjugated systems containing an even number of π-electron pairs undergo a conrotatory ring closure. For example, thermal electrocyclization of (2E,4E)-2,4-hexadiene, a conjugated diene containing two π-electron pairs, gives trans-3,4-dimethylcyclobutene.
Entropy and Solvation
