增强的阴极-电解质间相,用于使用局部缩的离子液电解质,使-电池的循环稳定性延长
Cheng Xu1,2, Thomas Diemant1,2, Shuting Zhang1,2
1Helmholtz Institute Ulm (HIU) Electrochemical Energy Storage, Helmholtzstraße 11, D-89081, Ulm, Germany.
Angewandte Chemie (International ed. in English)
|February 11, 2025
概括
局部缩的离子液体电解质 (LCILEs) 在-电池中产生强大的阴极/电解质介面 (CEI). 这种增强的CEI抑制了穿效应,显著提高了电池性能和寿命.
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:
- -电池 (Al-Se电池) 具有较高的理论容量和电压,因此对储能充满希望.
- 传统的离子液体电解质 (ILE) 中的穿效应阻碍了这些电池的开发和性能.
- 稳定的阴极/电解质间相 (CEI) 对于减轻聚烯化物溶解和寄生反应至关重要.
研究的目的:
- 开发一种策略来抑制Al-Se电池中的航天飞机效应.
- 使用局部缩的IL电解质 (LCILEs) 增强阴极/电解质间相 (CEI).
- 为了提高Al-素电池的电化学性能和循环稳定性.
主要方法:
- 通过使用局部缩的离子液体电解质 (LCILEs) 制造更厚的CEI.
- 使用LCILEs形成的CEI的组成和结构的分析.
- 用LCILE和常规ILE对Al-Se和Al-S细胞进行电化学测试.
主要成果:
- LCILE促进了Emim+的结合和Al-Cl物种的沉积,形成了一个强化的CEI.
- 增强的CEI有效地防止了聚化溶解和相关的寄生反应.
- 使用LCILE的Al-Se电池在100个循环后实现了218mAhg-1的特异性放电容量,而使用整洁的ILE则为38mAhg-1.
- 具有LCILE的Al-S细胞在150个循环后达到578mAhg-1,显著超过具有整洁ILE的细胞 (317mAhg-1).
结论:
- 基于LCILE的策略有效地加强了CEI,抑制了Al-素电池的穿效应.
- 这种方法可以显著改善特定排放能力和循环稳定性.
- 该研究提出了一种可行的方法,以提高-素储能器件的性能.
