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研究概述

硫化聚丙烯腈（SPAN）是一種有前途的長壽命鋰金屬電池有機正極材料。

然而，在傳統的醚基電解液中，SPAN中多個硫-硫（S-S）鍵的不可逆斷裂/形成導致活性硫物種損失、嚴重容量衰減和穿梭效應。

基于此，2024年11月6日，南開大學陳軍院士/嚴振華副研究員在國際期刊Angewandte Chemie International Edition發表題為《Regulating Interface Dipole Interaction between Ethers and Active Species toward Highly Stable Li-SPAN Batteries》的研究論文。

在此，研究人員提出了一種二丙醚（PE）基溶劑的新型Li-SPAN電池電解液。

得益于其特殊的鏈配位結構和與Li⁺及活性物種的弱偶極相互作用，所制備的電解液不僅具有低去溶劑化能壘和高Li⁺遷移數，還具有穩定的電解液-電極界面（EEI）。

因此，使用這種電解液的全電池展現出良好的循環穩定性、出色的容量保持率和優越的極端溫度（-50°C至50°C）性能。

此外，使用貧電解液（2.5 g Ah^-1）的Ah級軟包電池在75次循環后實現了創紀錄的循環穩定性，容量保持率達到96.5%，初始比能量密度達到150 Wh kg^-1（基于整個電池的重量）。

令人印象深刻的是，這種策略在一系列使用PE基電解液的有機電極中顯示出通用性。

這項工作強調了在極端條件下調節EEI處偶極相互作用以實現長壽命鋰-有機電池的策略。

圖文解讀

圖1：與SPAN正極的相容性及穩定性機理分析。

圖2：電解液的溶劑化結構分析。

圖3：Li||SPAN全電池在極端條件下的電化學性能。

文獻信息

Regulating Interface Dipole Interaction between Ethers and Active Species toward Highly Stable Li-SPAN Batteries,?Angewandte Chemie International Edition,?2024.?

原創文章，作者：zhan1，如若轉載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.zzhhcy.com/index.php/2024/11/08/510fc4e2f4/

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