一种基于电解质的无机盐Li-CO电池,具有中等工作温度和增强性能
Xinyi Sun1, Di Wang2, Zhang Wen1
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.
Chemical communications (Cambridge, England)
|July 30, 2024
概括
一种使用二 (fluorosulfonyl) 胺和二 (fluorosulfonyl) 胺的新型盐电解质使得在80°C以下运行的高性能二氧化碳电池成为可能. 这一进步显著提高了先进的能源存储的排放能力和速率能力.
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:
- 二氧化碳 (Li-CO2) 电池具有高的理论能量密度,但在电解质稳定性和在中等温度下性能方面面临挑战.
- 传统的电解质往往受到挥发性,有限的电化学稳定性和较差的离子导电性的影响,这阻碍了Li-CO2电池的实际应用.
研究的目的:
- 开发和评估一种用于Li-CO2电池的新型二元无机融盐电解质.
- 为了研究使用这种盐电解质在低于80°C的温度下提高Li-CO2电池的性能.
- 评估专用碳阴极对电池性能的影响.
主要方法:
- 一种二元无机盐电解质的配方,包括二 () 硫胺 (LiFSI) 和二 () 硫胺 (KFSI).
- 盐电解质在Li-CO2电池配置中的应用.
- 电化学测试,包括放电能力和速率能力测量,有或没有Ru@Super P碳阴极.
主要成果:
- 化盐电解质证明了非挥发性,增强了电化学稳定性,增加了离子导电性,具有良好的溶解性,并提高了安全性.
- 使用化电解质的二氧化碳电池实现了4612 mA h g-1的大量放电能力,具有优越的速率能力.
- 加入Ru@Super P碳阴极进一步提高了放电能力,达到9503 mA h g-1,降低了超电位到1.15 V,并提高了速率性能.
结论:
- 基于LiFSI和KFSI的二元无机盐电解质是高性能,中温Li-CO2电池的有希望的候选者.
- 开发的电解质系统显著改善了关键电池指标,包括放电能力和速率能力.
- 使用像Ru@Super P这样的先进阴极材料可以进一步释放这些基于盐的-CO2电池系统的潜力.
