1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene作为循环以太电解质聚合抑制用于广泛温度范围的高速离子电池
Hui Tian1, Zixin Hong1, Zhenhan Fang1
1Department of Physics and Tsinghua-Foxconn Nanotechnology Research Center, Tsinghua University, Beijing, 100084, China.
1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene (DBU) 的添加抑制了电池电解质中的1,3-二氧化 (DOL) 的聚合. 这使得稳定,高性能的宽温度和高速率电池成为可能.
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
- 有机化学 有机化学
背景情况:
- 1,3-Dioxolane (DOL) 具有广泛的液相温度窗口和低的Li+-溶剂结合能,使其适用于高级电解质.
- 然而,DOL的倾向是用常见的盐进行环开聚合,这阻碍了电解质性能和反应动力学.
研究的目的:
- 引入1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene (DBU) 作为一种抑制DOL聚合的添加剂.
- 为了实现DOL和盐之间的兼容性,如LiFSI和LiDFOB,以提高电解质性能.
主要方法:
- 密度函数理论 (DFT) 的计算,以调查 DOL 聚合机制和 DBU 的抑制作用.
- 使用开发的电解质对LiFePO4的电化学测试.
主要成果:
- DBU有效地抑制了DOL的聚合,使LiFSI和LiDFOB具有稳定的电解质.
- 经过DBU修改的电解质表现出较弱的离子丰富的溶解结构,促进了快速的离子运输和电化学稳定性.
- 在 LiFePO4 黑色碳素石墨电池中实现了特殊的宽温度和高速率性能.
结论:
- DBU是一种高效的添加剂,可以稳定基于DOL的电解质,防止聚合.
- 开发的电解质显示出用于广泛温度和高速率离子电池的巨大潜力.
- 这项研究为设计下一代电解质提供了关键的见解.
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