非消耗性马环氧胺添加剂构建抗溶解间相,实现无树突的自由和高性能金属电池
Tianyi Wang1, Xin Liu1, Hui Li1
1School of Chemistry and Chemical Engineering, Yangzhou University, 180 Si-Wang-Ting Road, Yangzhou, Jiangsu 225002, China.
Journal of colloid and interface science
|October 25, 2024
概括
一种新型的马环氧 (γ-CD) 添加剂通过同质化沉积来稳定金属电池. 这提高了电解质稳定性和电池性能,克服了关键的商业化挑战.
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:
- 金属电池 (LMB) 具有高的理论容量,但面临着不稳定的固体电解质介相层 (SEI) 和树生长的挑战.
- 这些问题阻碍了LMBs的商业化,尽管它们具有作为下一代储能技术的潜力.
研究的目的:
- 引入一个环保的电解质添加剂,马环氧化 (γ-CD),以促进LMBs的均沉积.
- 提高金属电池中以太基电解质和SEI层的稳定性和性能.
主要方法:
- 在以太基电解质中,将马环氧 (γ-CD) 作为电解质添加剂.
- 研究g-CD对离子运输和电解质稳定性的宿主-宾客相互作用和腔效应.
- 电化学表征Li//Cu半电池和Li//Li对称电池,包括循环稳定性和库伦比效率 (CE) 测量.
主要成果:
- γ-CD添加剂提高了Li+转移数到0.86,并将以太电解质的氧化分解电压提高到4.15V.
- 添加剂抑制了电解质分解,减少了SEI层裂变,并降低了沉积的核化潜力.
- /半电池在100个循环中表现出更好的稳定性,平均CE高于98.4%. 在高电流密度下,Li//Li对称电池循环超过800小时,在1400个循环后,Li//Li4Ti5O12 (LTO) 充满电池保持了98.8%的容量.
结论:
- -环极 (γ-CD) 是一种有效的添加剂,用于同质化沉积,并增强金属电池的稳定性.
- 该研究表明,克服LMB商业化关键挑战的有希望的策略,为先进的储能解决方案铺平了道路.
