对于用于快充离子电池的弱溶解电解质的空间知情定性设计
Gaopan Liu1, Peizhao Shan2, Dewei Xiao1
1Department of Chemistry and Shanghai Key Laboratory of Molecular Catalysis and Innovative Materials, College of Smart Materials and Future Energy, Laboratory of Advanced Materials, Fudan University, Shanghai 200438, P. R. China.
研究人员为硬碳阳极开发了一种新的电解质策略,增强快充离子电池. 像TMAN这样的纯净阻碍溶剂促进了稳定的接口,使得快速充电和长周期寿命可以在没有涂层的情况下实现.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 在离子电池中,硬碳 (HC) 阳极的快速充电受到离子 (Na+) 运输的限制.
- 阳离子衍生的固体电解质界面 (SEI) 提高了界面电阻和离子传输.
- 开发一种通用方法来评估SEI形成的溶剂固态效应是具有挑战性的.
研究的目的:
- 建立一个可通用的选固态阻碍溶剂的策略.
- 为了确定促进离子衍生SEI的溶剂,以提高HC阳极性能.
- 为快速充电离子电池有效开发电解质.
主要方法:
- 使用摩尔体积和斯特里摩尔参数来评估基单基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基
- 确定了三甲基乙二 (TMAN) 作为一种具有弱阴离子协调的固体阻碍溶剂.
- 在TMAN中配制了一种1M二 (fluorosulfonyl) 胺电解质.
主要成果:
- 基于TMAN的电解质降低了Na+溶解能量,并增强了阴离子在溶解中的参与.
- 在HC阳极上形成的紧,低阻抗的SEI,可以在没有涂层的情况下实现3C快速充电.
- 在HC下,NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2袋式电池表现出极好的循环稳定性 (在1C下3000个循环后93.1%容量,在3C下1300个循环后91.7%容量).
结论:
- 建立了一个基于硬质障碍的可通用溶剂选策略.
- 三甲基乙二 (TMAN) 是快充离子电池电解质的有希望的溶剂.
- 这项工作促进了用于储能应用的高性能电解质的开发.
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