纳米钻石辅助的高性能离子电池,在-40°C下使用弱溶解的电解质

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 电化学 电化学 电化学
• 储能 储能 储能 储能 储能 储能

背景情况:

• 离子电池 (SIBs) 需要提高低温性能才能实现商业可行性.
• 当前的SIB电解质在寒冷条件下难以获得效率和稳定性.

研究的目的:

• 为了提高SIB的低温性能.
• 研究纳米钻石 (NDs) 作为基于diglyme的电解质中的电解质添加剂的影响.

主要方法:

• 将纳米钻石纳入迪格莱姆电解质 (ND-Diglyme).
• 在低至-40°C的温度下对SIB进行电化学测试.
• 对树生长抑制和阳极周期稳定性的分析.
• 调查固体电解质接口 (SEI) 组成和电荷转移动力学.

主要成果:

• ND-Diglyme电解质显著提高了SIB的低温性能.
• 在-40°C时达到324mAhg-1的初始可逆容量,在100个循环后保持约82%.
• 容量在1Ag-1上升到40mAhg-1,几乎是纯度diglyme的五倍.
• NDs抑制了树突的生长,稳定了阳极,并减少了电荷转移激活能量.

结论:

• 纳米钻石是改善SIB低温操作的有效添加剂.
• 在寒冷的环境中,ND辅助电解质为SIB提供了一个有前途的解决方案.
• 这种方法解决了SIB广泛商业化面临的关键挑战.