AEM:對(duì)稱(chēng)離子液體電解液添加劑實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)循環(huán)鋰金屬電池 2023年10月15日 下午3:48 ? 未全平臺(tái)發(fā)布, 頂刊 ? 閱讀 24 調(diào)節(jié)鋰金屬沉積對(duì)于實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定且高能量的鋰金屬電池至關(guān)重要。離子液體(IL)被認(rèn)為是一種有前途的電解液添加劑,可用于均勻的鋰沉積,因?yàn)樗年?yáng)離子部分在鋰突起尖端形成了疏鋰保護(hù)層。盡管最近在用于鋰金屬電池的IL方面取得了進(jìn)展,但I(xiàn)L添加劑的合理設(shè)計(jì)仍處于起步階段,需要進(jìn)一步改進(jìn)。 韓國(guó)忠南國(guó)立大學(xué)Woo-Jin Song、韓國(guó)科學(xué)技術(shù)院Chan Beum Park、Jiheong Kang等報(bào)道了一種基于新型IL分子設(shè)計(jì)的新型自組裝保護(hù)層,可實(shí)現(xiàn)高性能鋰金屬電池。 圖1. IL添加劑對(duì)穩(wěn)定鋰金屬電池的作用示意圖 在此作者首次將疏鋰側(cè)鏈的對(duì)稱(chēng)設(shè)計(jì)引入到離子液體中,連接到IL陽(yáng)離子的對(duì)稱(chēng)烷基鏈有助于確保平滑的鋰沉積和保護(hù)陽(yáng)離子免受還原分解。這些對(duì)稱(chēng)的烷基鏈阻止了陽(yáng)離子組分的自團(tuán)聚,形成了密集組裝的疏鋰保護(hù)層,從而使鋰沉積更加平滑。 此外,對(duì)稱(chēng)鏈可有效地屏蔽鋰金屬負(fù)極中的吡咯陽(yáng)離子,與不對(duì)稱(chēng)鏈相比,表現(xiàn)出增強(qiáng)的還原穩(wěn)定性。FSI反陰離子的整合也有助于通過(guò)利用富氟界面強(qiáng)化SEI來(lái)穩(wěn)定鋰金屬電極。 圖2. 具有不同IL添加劑的電解液中的離子傳輸和IL陽(yáng)離子的形態(tài)分析 因此,對(duì)稱(chēng)IL添加劑可使Li-LiFePO4和Li-LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2 (NCM622)電池實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的循環(huán),600次循環(huán)后保持了約80%的初始容量,CE約為99.8%。 此外,基于紐扣電池的正極質(zhì)量,對(duì)稱(chēng)IL可實(shí)現(xiàn)實(shí)用的薄Li(40μm)-NCM622電池,其循環(huán)250次后保持80%的容量,并且能量密度約為658 Wh kg-1。這項(xiàng)工作提出了一種基于IL添加劑的設(shè)計(jì)方案,并為高效、持久的鋰金屬電池提供了一種前瞻性的方法。 圖3. 鋰金屬電池的循環(huán)性能和鋰金屬形態(tài) Self-Assembled Protective Layer by Symmetric Ionic Liquid for Long-Cycling Lithium–Metal Batteries. Advanced Energy Materials 2022. DOI: 10.1002/aenm.202103955 原創(chuàng)文章,作者:v-suan,如若轉(zhuǎn)載,請(qǐng)注明來(lái)源華算科技,注明出處:http://www.zzhhcy.com/index.php/2023/10/15/826a08758a/ 電池 贊 (0) 0 生成海報(bào) 微信扫码分享 相關(guān)推薦 廈大Nat. Commun. 打破傳統(tǒng)認(rèn)識(shí),DFT助力設(shè)計(jì)高效CO2還原電催化劑 2023年11月27日 ?AFM:催化劑-載體相互作用!在酸性析氧反應(yīng)中同時(shí)獲得活性與穩(wěn)定性 2023年10月8日 催化日?qǐng)?bào):8篇頂刊!崔春華、王艷芹、劉犇、唐亞文、王志江等人 2023年11月10日 內(nèi)大Matter: Ir-Fe對(duì)位點(diǎn)促進(jìn)電荷轉(zhuǎn)移,助力光電化學(xué)水分解 2024年5月20日 余桂華教授,同日連發(fā)JACS、PNAS! 2023年10月2日 西交李明濤課題組:g-C3N4/石墨烯夾層增強(qiáng)鋰硫電池循環(huán)性能 2023年11月24日