基于甲基酸-化乙烯碳酸盐电解质的离子电池的增强低温耐受性
Zhengping Xiang1, Liying Wang1, Xijia Yang1
1Key Laboratory of Advanced Structural Materials, Ministry of Education & Advanced Institute of Materials Science, and School of Materials Science and Engineering, Changchun University of Technology, Changchun 130012, People's Republic of China.
Nanotechnology
|May 28, 2024
概括
使用甲基 (MP) 和碳酸乙烯 (FEC) 的新电解质提高了离子电池在低温下的性能. 这克服了传统电解质的局限性,允许在恶劣条件下更好地充电和保持容量.
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:
- 低温显著损害了离子电池的性能,导致容量减少和充电能力差.
- 传统的碳酸盐电解质由于高点而面临低于0°C的导电性问题,阻碍了离子运输.
- 开发适用于极端条件的电解质对于可靠的能量储存至关重要.
研究的目的:
- 研究新的电解质配方,以改善低温离子电池的运行.
- 为了解决冷环境中传统电解质的局限性.
- 为了提高电化学性能和在零下温度下的稳定性.
主要方法:
- 基于甲基 (MP) 和碳酸乙烯 (FEC) 的电解质的配方.
- 电解质性质的表征,包括点,粘度和Li+结合能.
- 离子电池在-20°C和-40°C的电化学循环.
- 分析固体电解质接口 (SEI) 组成和电阻.
主要成果:
- 与碳酸盐电解质相比,基于MP的电解质具有较低的点,较低的粘度和有利的Li +结合能.
- 添加FEC有效地抑制了MP和金属之间的副作用.
- 开发的电解质可以在-20°C下实现高速循环 (0.5°C).
- 在-40°C下,可逆容量保留率达到了65.3%.
- 基于MP的电解质形成了一个低电阻,富含无机物的SEI层.
结论:
- 基于MP和FEC的电解质为提高低温离子电池性能提供了一个有希望的解决方案.
- MP的独特特性和FEC的稳定作用有助于改善离子传输和稳定性.
- 这一进步为在恶劣,寒冷的环境中运行的离子电池带来了潜力.
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