由替代效应驱动的具有低分解潜力的有机牺牲盐使高性能离子电池成为可能
Congkai Sun1, Tao Yang1, Jingjing Li1
1State Key Laboratory of Advanced Separation Membrane Materials, Tianjin Key Laboratory of Advanced Fibers and Energy Storage, School of Material Science and Engineering, Tiangong University, Tianjin, 300387, China.
使用一种新的有机牺牲盐 (OSS) 来提高离子电池的能量密度,该盐可减少SEI形成过程中不可逆转的离子损失. 这一战略提高了电池的容量和循环稳定性.
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:
- 固体电解质介相 (SEI) 形成期间不可逆转的离子 (Li+) 损失限制了离子电池 (LIB) 的能量密度.
- 制定减轻Li+损失的策略对于提高LIB业绩至关重要.
研究的目的:
- 设计和研究N,N-二甲基甘 (Li-DMG) 作为有机牺牲盐 (OSS),以提高LIB能量密度和循环稳定性.
- 探索Li-DMG对SEI形成的影响及其对电池性能的影响.
主要方法:
- -DMG被合成并以其分解潜力为特征.
- -DMG被纳入了LiFePO4 (LFP) 阴极全细胞 (Li-DMG/LFP 白色光) 中.
- 在多个周期中评估了电化学性能,包括初始容量,放电容量和容量保留.
- 分析了SEI层的组成和形态.
主要成果:
- -DMG具有较低的分解潜力 (3.58V与Li+/Li相比) 和近乎理论的初始充电容量 (238.2 mAh g-1).
- 与对照细胞相比,Li-DMG/LFP水性沙色石墨全细胞的初始放电容量提高了17.3%,在200个循环后容量保留率提高了43.1%.
- 带有Li-DMG的囊式LIB显示出更好的特异性容量和显著增强的循环稳定性 (59.0mAhg-1在5000个循环后).
- -DMG促进了富含LiF等无机成分的SEI层的形成,抑制了电解质溶剂和电极降解.
结论:
- -DMG作为一种有效的有机牺牲盐,可以提高LIB能量密度和周期寿命.
- 使用具有低分解潜力的OSS的战略为下一代LIB开发提供了一个有前途的途径.
- -DMG可以减轻不可逆转的+损失,从而提高电化学性能和稳定性.
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