在極端工作條件下實現更高的能量密度仍然是可充電電池的主要挑戰。
在此,加州大學圣地亞哥分校Zheng Chen, John Holoubek展示了一種包含部分氟化的羧酸酯和碳酸酯的全氟化酯基電解質。
文章要點
1)該電解質具有耐溫的物理化學特性和適度的離子對溶劑化,從而在單一電解質中形成一半溶劑分離和一半接觸的離子對。因此,在不影響離子電導率(即使在 -40 °C 下也 > 1 mS cm-1)的情況下,實現了以 LiF 為主的中間相的輕松去溶劑化和陰離子/氟化共溶劑的優先還原。
2)研究發現,即使在極端操作條件下,這些有利的特性也適用于鋰金屬和硫基電極,從而允許具有高 SPAN 負載(> 3.5 mAh cm-2 )和薄型的 Li|| 硫化聚丙烯腈 (SPAN) 全電池的穩定循環。鋰陽極 (50 μm),溫度為 -40、23 和 50 °C。
這項工作為設計耐高溫電解質以支持在極端條件下運行的高能量密度鋰金屬電池提供了一條有前途的途徑。
參考文獻
Guorui Cai, et al, Partially Ion-Paired Solvation Structure Design for Lithium-Sulfur Batteries under Extreme Operating Conditions, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202316786
DOI: 10.1002/anie.202316786
https://doi.org/10.1002/anie.202316786