梯度化策略用于选不对称的以太,用于高压和低温金属电池
Junkai Shi1, Rui Qiu2, Zehang Peng2
1School of Chemistry, Guangzhou Key Laboratory of Materials for Energy Conversion and Storage, South China Normal University, Guangzhou 510006, China; Frontiers Science Center for New Organic Matter, Key Laboratory of Advanced Energy Materials Chemistry (Ministry of Education), Renewable Energy Conversion and Storage Center (RECAST), College of Chemistry, Nankai University, Tianjin 300071, China.
化乙烯对金属电池 (LMB) 显示出前景. 一种新的F5DMM电解质提供了高效的离子运输和稳定的循环,达到99.6%的库伦比克效率和长周期寿命.
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
背景情况:
- 乙烯是金属电池 (LMB) 的有前途的电解质溶剂,因为它们的高氧化稳定性和兼容性.
- 化程度对电解质溶解和LMBs界面行为的具体影响尚不清楚.
研究的目的:
- 调查电解质溶解,离子传输,稳定性,相间形成和电池性能之间的相关性,在一系列不对称的化1,2-二氧化二甲 (FnDMM) 溶剂中.
- 阐明化度在优化电解质特性中的作用,用于高级LMBs.
主要方法:
- 设计和合成一个渐变化系列的不对称化1,2-二二甲 (FnDMM) 溶剂.
- 使用结合实验和理论研究进行系统的调查,以分析电解质溶解,离子运输和界面演变.
- 使用开发的电解质,对Li的电池进行电化学测试.
主要成果:
- 由于强烈的H-F相互作用,F4DMM表现出阻碍的离子迁移. F3DMM显示氧化稳定性不足,F7DMM具有较差的盐溶性.
- 具有 -CF2CF3 组的 F5DMM 证明了两电荷移位,导致有效的离子运输和强大的固体电解质介相 (SEI).
- F5DMM电解质实现了99.6%的高化/剥离库伦比克效率,并使化LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2电池在室温下稳定循环650个周期,在-40°C下稳定循环300个周期.
结论:
- 化度对LMBs的FnDMM溶剂中的电解质特性和界面行为产生了关键的影响.
- F5DMM电解质,凭借其独特的两电荷移位,提供了离子运输,稳定性和界面性质的卓越平衡.
- 这项研究突出了精确设计的乙烯 (如F5DMM) 的潜力,用于开发高性能和稳定的金属电池.
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