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    LHCEs应用最新成果丨成会明院士JACS
    来源: 时间:2023-11-06 09:58:05 浏览:999次

    第一作者:Zhihong Piao、Xinru Wu

    通讯作者:成会明院士、周光敏副教授

    通讯单位:中科院深圳先进技术研究院、清华大学深圳国际研究生院

    DOI:10.1021/jacs.3c08733


    研究背景



    锂金属电池(LMBs)与高压富镍正极相结合,有希望满足日益增长的电池行业对高能量密度的需求。然而,侵略性电极化学对所使用的电解质施加了极限条件。在各种优化电解质中,局域高浓度电解质(LHCEs)对锂金属负极具有良好的可逆性。由于它们由热化学和电化学不稳定的溶剂组成,它们在高温和高截断电压下的稳定性较差。基于此,中科院深圳先进技术研究院成会明院士、清华大学深圳国际研究生院周光敏副教授等人开发了一种半分离的单溶剂电解质,将溶剂化和非溶剂化片段集成到一个分子中,构建一个典型的LHCEs溶剂化结构。所设计的电解质对两种电极都表现出特殊的稳定性,抑制了Li枝晶的生长、相变、微裂化和过渡金属的溶解。


    文章要点



    1、作者开发了一种使用双功能溶剂来生产半分离的单溶剂电解质,用于在极端条件下工作的LMBs。在LHCEs中继承了阴离子主导的溶剂化结构,作者设计的电解质通过形成无机间相来稳定两种电极,显著优于传统的碳酸盐电解质。

    2、与C-LHCE相比,所制备的电解质具有更高的氧化稳定性和热稳定性。使用这种新型电解质的Li||NCM811电池在-20 °C-60 °C的宽温度范围内稳定运行,在4.7 V下运行100次循环后可保持95.6%,在180次循环后可保持约82.8%的高保留容量。本工作为扩展LHCEs的应用提出了一种新的策略,为未来的电解质工程和安全的高压LMBs提供了新的道路。


    图文展示



    图1. QSE及其溶剂化结构的设计

     

    图2. LMA上的间相和Li电镀/剥离可逆性

     

    图3.Li||NCM811全电池的性能

     图4. NCM811的微观结构演化和CEI性质

     

    图5.比较QSE与C-LHCE

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    12条评论
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    全部 3小时前 四川
    文字是人类用符号记录表达信息以传之久远的方式和工具。现代文字大多是记录语言的工具。人类往往先有口头的语言后产生书面文字,很多小语种,有语言但没有文字。文字的不同体现了国家和民族的书面表达的方式和思维不同。文字使人类进入有历史记录的文明社会。
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