崔光磊/張煥瑞AM:選擇性滲透聚合物電解質實現2000次循環雙離子電池 2023年10月15日 下午8:28 ? 未全平臺發布, 頂刊 ? 閱讀 27 允許可逆陰離子(脫)嵌入的石墨碳是一種很有前景的正極材料,可用于具有成本效益的高電壓雙離子電池(DIB)。然而,一個臭名昭著但被忽視的問題是界面陰離子脫溶劑化不完全,這不僅會降低電解液的氧化穩定性,還會導致溶劑共嵌入石墨層中。 中科院青島能源所崔光磊、張煥瑞等首次開發了一種具有豐富陽離子季銨官能團(–N(CH3)3+)的“陰離子選擇性滲透”聚合物電解質(PCME),以削弱PF6–-溶劑相互作用,從而促進PF6–脫溶劑化。 圖1. 基于液態電解液(LE)或PCME的雙離子電池中EMC共嵌入行為的比較 在這里,聚合物電解質在沒有碳酸甲乙酯(EMC)伴生的情況下選擇性嵌入PF6–的現象與細胞膜的選擇性滲透功能非常相似,它只允許某些分子通過。由于強靜電相互作用,PF6–陰離子優先與懸垂的陽離子鏈–N(CH3)3+而不是PCME中的EMC配位,從而削弱了PF6–-EMC相互作用以促進PF6–脫溶劑化。 結果表明,受調節的PF6–溶劑化結構減輕了EMC共嵌入并保持了石墨的結構完整性。同時, PF6–-EMC結構濃度的降低也增強了EMC基電解質的氧化穩定性。 圖2. 石墨||Li雙離子電池性能 因此,組裝好的石墨||Li雙離子電池實現了優異的循環性能,平均庫侖效率為 99.0%(基礎電解質為95.7%),2000次循環后容量保持率為 87.1%,即使在高截止電位為5.4 V vs Li+/Li。 此外,這種聚合物還形成了堅固的正極電解質界面,共同作用使雙離子電池具有長循環壽命。這種調節陰離子配位環境的策略為調節 雙離子電池的溶劑共嵌入化學提供了一個有前景的解決方案。 圖3. 循環后石墨電極的表征 A PF6?-Permselective Polymer Electrolyte with Anion Solvation Regulation Enabling Long-cycle Dual-ion Battery. Advanced Materials 2021. DOI: 10.1002/adma.202108665 原創文章,作者:v-suan,如若轉載,請注明來源華算科技,注明出處:http://www.zzhhcy.com/index.php/2023/10/15/808d6bf905/ 電池 贊 (0) 0 生成海報 相關推薦 重磅!孟穎/許康,今日Science! 2024年2月22日 JMCA:A位點缺陷的鈷基鈣鈦礦氧化物實現高效硝酸鹽電還原合成氨 2023年10月5日 鮑哲南院士團隊,最新JACS! 2023年10月15日 向斌Nano Energy:雙組分活性ZnO量子點錨定氮化釩的工程多孔結構促進鋅儲存反應動力學 2023年11月1日 清華何向明/徐宏EEM: 鋰離子配位對鋰電沉積的影響 2023年10月26日 ACS Catalysis:CeO2-SnO2固溶體還原性增強改變Pt-氧化物界面處CO氧化機制 2023年10月13日