第一作者:Shizhu Wang
通訊作者:劉振輝,夏永姚
通訊單位:南京航空航天大學,復旦大學
劉振輝,工學博士,南京航空航天大學材料科學與技術學院助理教授(講師)、長空博士后。2014年本科畢業于武漢理工大學應用化學系,2019年博士畢業于武漢理工大學材料科學與工程學院,2019年獲批博士后創新計劃資助在武漢理工大學新材所開展博士后研究工作。主要從事電化學儲能材料與器件的研究。(信息來源:http://faculty.nuaa.edu.cn/liuzhenhui/zh_CN/index.htm)
夏永姚,?復旦大學化學系特聘教授,博士生導師(2003年1月至今),研究方向:鋰 (鈉) 離子電池(包括有機、水系和固態)、電化學電容器和新型儲能體系等。2009年獲國家自然科學基金委杰出青年基金;2015年獲中國電化學會“中國電化學貢獻獎”;2016年教育部自然科學一等獎(排名第一)等。(信息來源:https://chemistry.fudan.edu.cn/a1/52/c21888a237906/page.htm)
論文速覽
鋰離子電池(LIBs)作為一種高效的能量存儲系統,已經滲透到現代生活的各個方面,特別是在便攜式電子設備和電動汽車中。然而,隨著經濟和社會的持續發展,人們迫切期待具有高能量密度、寬工作溫度范圍、快速充電和高安全性的新一代鋰離子電池,而傳統的基于碳酸乙烯酯(EC)的碳酸酯電解液無法滿足相應的要求。相比之下,具有迷人性能的醚基電解液體系最近在LIBs領域復興,并且開發了許多在醚基電解液下具有令人興奮性能的先進LIBs。
基于此,本文綜述了具有插層陰極的LIBs的醚基電解液的最新突破。包括:(1)基于石墨陽極的LIBs;(2)基于硅陽極的LIBs;(3)基于鋰金屬陽極的LIBs。
圖文導讀
圖1:設計良好的醚基電解液的先進功能。
圖2:DME在氧化過程中的分解機制、還原分解和聚合途徑,以及醚基電解液的界面形成途徑。
圖3:不同類型的電解液及其對石墨電極性能的影響。
圖4:電池充電過程中電解液對鋰離子傳輸的影響以及不同電解液對電池性能的影響。
圖5:電解液的組成和溫度對鋰離子電池性能的影響。
圖6:不同類型硅陽極的性能劣化機制。
圖7:在不同醚基電解液中循環后的硅陽極的界面演變,以及對應的電化學性能。
圖8:在含有FEC的電解液中形成的SEI層的結構特征,以及微米級硅陽極在該電解液中的循環性能。
圖9:在含有THF的電解液中形成的雙層SEI層的結構,以及硅陽極在該電解液中的電化學性能。
圖10:在高濃度電解液中石墨陽極的循環性能,以及在不同電解液中鋰金屬電池的電化學性能。
文獻信息
標題:Advanced Ether-Based Electrolytes for Lithium-ion Batteries
期刊:Advanced Energy Materials
DOI:10.1002/aenm.202401526
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