末成年小嫩xb,嫰bbb槡bbbb槡bbbb,免费无人区码卡密,成全高清mv电影免费观看

Nature子刊:耐5.5V高壓的鋰金屬電池用新型氟化電解液!

Nature子刊:耐5.5V高壓的鋰金屬電池用新型氟化電解液!
由于傳統(tǒng)碳酸酯的不相容性和醚類電解液的窄電化學(xué)窗口,開發(fā)用于鋰金屬電池的新型溶劑勢在必行。盡管氟化醚顯示出改善的電化學(xué)穩(wěn)定性,但它們幾乎不能溶劑化鋰離子。因此,電解液化學(xué)的挑戰(zhàn)是將氟化醚的高電壓穩(wěn)定性與醚的高鋰離子溶劑化能力在單個分子中相結(jié)合。
弗里堡大學(xué)Ali Coskun、首爾大學(xué)Jang Wook Choi等報道了一種新型氟化溶劑 2,2-二甲氧基-4-(三氟甲基)-1,3-二氧戊環(huán)(DTDL),它將環(huán)狀氟化醚鏈段與線性醚鏈段相結(jié)合,以同時實現(xiàn)高電壓穩(wěn)定性,并調(diào)節(jié)鋰離子溶劑化能力和結(jié)構(gòu)。
Nature子刊:耐5.5V高壓的鋰金屬電池用新型氟化電解液!
圖1 分子結(jié)構(gòu)和電化學(xué)表征
從分子設(shè)計的角度來看,作者引入了吸電子官能團-CF3,以提高醚的氧化穩(wěn)定性。進一步為保持Li+溶劑化能力,又對-CF3的空間排列進行了調(diào)整,以避免氟化碳原子直接連接到-O-原子上,如三(2,2,2-三氟乙基)原甲酸酯(TFEO)、雙(2,2,2-三氟乙基)醚(BTFE)和1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚(TTE)等氟化醚。
因此,原碳酸四甲酯核心被整合,以在一個簡單的一鍋反應(yīng)中結(jié)合環(huán)狀氟化鏈段和線性醚鏈段,形成高度預(yù)組織的結(jié)合位點,從而獲得對Li+具有可控的溶劑化能力以增加離子對,同時實現(xiàn)高氧化穩(wěn)定性。
Nature子刊:耐5.5V高壓的鋰金屬電池用新型氟化電解液!
圖2 Li|Cu半電池的循環(huán)性能和SEI成分
結(jié)果,在僅添加1 M的LiFSI鹽后,在基于DTDL的電解液中就觀察到接觸離子對(CIP)和聚集體(AGG)簇的形成,這與之前的報道一致。值得注意的是,這種低濃度的Li+配位FSI陰離子聚集體的形成非常顯著,而這種現(xiàn)象通常會在HCEs和LHCEs中獲得。因此,所獲得的溶劑化結(jié)構(gòu)允許將電解液的氧化穩(wěn)定性提高到5.5 V vs. Li/Li+,并獲得FSI衍生的無機SEI層和0.75的高鋰離子遷移數(shù)。
基于這些特殊特性,具有1 M LiFSI-DTDL的Li|Cu半電池在500次循環(huán)中表現(xiàn)出 99.2%的高平均CE。此外,采用2 M LiFSI-DTDL電解液的有限過量的Li|NCM811全電池在0.5 C下在200次循環(huán)后實現(xiàn)了84%的容量保持率,從而展示了這種新型電解液的應(yīng)用潛力。
Nature子刊:耐5.5V高壓的鋰金屬電池用新型氟化電解液!
圖3 電解液的溶劑化結(jié)構(gòu)分析
Fluorinated ether electrolyte with controlled solvation structure for high voltage lithium metal batteries. Nature Communications 2022. DOI: 10.1038/s41467-022-29199-3

原創(chuàng)文章,作者:v-suan,如若轉(zhuǎn)載,請注明來源華算科技,注明出處:http://m.zzhhcy.com/index.php/2023/10/14/8b2d92b999/

(0)

相關(guān)推薦

主站蜘蛛池模板: 新民市| 朝阳区| 社旗县| 全州县| 边坝县| 贡山| 大余县| 沙洋县| 交城县| 托克逊县| 海丰县| 新巴尔虎左旗| 白银市| 宝鸡市| 包头市| 普陀区| 石首市| 白河县| 固安县| 济阳县| 墨竹工卡县| 尉氏县| 荔波县| 根河市| 东山县| 东安县| 富源县| 宁强县| 贵德县| 柏乡县| 杭锦旗| 密云县| 保山市| 麻城市| 讷河市| 芜湖县| 郯城县| 固始县| 闵行区| 鄯善县| 扶风县|