港中大盧怡君Matter:氫鍵固定電解液實現(xiàn)高能量密度水系電池 2023年10月12日 下午9:59 ? 頭條, 干貨, 頂刊 ? 閱讀 30 由于水分解,傳統(tǒng)的水系電解液受到窄電壓窗口的影響。高濃度電解液可擴大電壓窗口;然而,它們受到高成本和潛在毒性的限制。 香港中文大學(xué)盧怡君等通過引入環(huán)丁砜作為氫鍵受體來限制水活性,從而開發(fā)出一種氫鍵錨定電解液(環(huán)丁砜:H2O = 87:13,重量比)。 圖1 傳統(tǒng)水系鋰離子電池的主要問題,以及為抑制HER提出的兩種策略 設(shè)計的電解液將電壓窗口擴大到 3.4 V(1.3-4.7 V vs. Li+/Li)并形成分層的負(fù)極-電解質(zhì)界面以抑制析氫反應(yīng)。水系Li4Ti5O12/LiMn2O4全電池在1 C下 300 次循環(huán)后達(dá)到141 Wh kg-1,在5 C下1000 次循環(huán)后達(dá)到125 Wh kg-1,并且?guī)靵鲂矢哌_(dá)99.5%–99.9%。 圖2 氫鍵錨定電解液的電化學(xué)穩(wěn)定性窗口和FTIR譜 在線電化學(xué)質(zhì)譜顯示循環(huán)時氫氣/氧氣的析出可忽略不計,從而進(jìn)一步證實了所設(shè)計電解液的穩(wěn)定性。 這項工作強調(diào),掌握氫鍵相互作用有助于從熱力學(xué)和動力學(xué)兩方面調(diào)整帶電界面處的水反應(yīng)性,這為經(jīng)濟(jì)高效的水系電解液設(shè)計和通過水分解制氫提供了新的見解。 圖3 全電池性能 Enabling high-energy-density aqueous batteries with hydrogen bond-anchored electrolytes. Matter 2021. DOI: 10.1016/j.matt.2021.10.021 原創(chuàng)文章,作者:科研小搬磚,如若轉(zhuǎn)載,請注明來源華算科技,注明出處:http://www.zzhhcy.com/index.php/2023/10/12/92b737feb1/ 電池 贊 (0) 0 生成海報 相關(guān)推薦 廈大謝清水/彭棟梁AM:精確調(diào)節(jié)富鋰錳基正極材料初始庫侖效率 2023年10月27日 清華張強&趙辰孜,最新Science子刊! 2023年10月11日 ?浙大/西交ACS Catal.: 調(diào)控ZnO1-x/Cu中氧空位產(chǎn)生,實現(xiàn)CO2穩(wěn)定轉(zhuǎn)化為甲醇 2024年5月14日 ACS Energy Lett.: 陽離子溶劑化對水性多價離子電池聚酰亞胺負(fù)極電荷存儲性能的影響 2023年10月29日 ACS Catalysis:SiO2調(diào)整Cu2O催化微環(huán)境,提高CO2電還原為C2+的選擇性 2023年10月8日 ?蘭州化物所Angew: BiOIO3動態(tài)結(jié)構(gòu)和鍵的演變,增強CO2光還原活性 2024年5月30日