高能量密度鋰金屬電池中的硫化聚丙烯腈(SPAN)陰極因其良好的循環(huán)穩(wěn)定性和適度的高容量而引起了廣泛關(guān)注。然而,它們的應(yīng)用受到先進電解質(zhì)普及率低的阻礙,這些電解質(zhì)可以同時減輕陰極多硫化物的產(chǎn)生并穩(wěn)定鋰金屬陽極。近日,得克薩斯大學奧斯汀分校Arumugam Manthiram報道了一種弱溶劑化電解質(zhì),其使用單一溶劑四氫吡喃(THP)。
本文要點:
1) 通過調(diào)節(jié)鹽濃度來穩(wěn)定Li金屬陽極和SPAN陰極可以有效調(diào)節(jié)溶劑化結(jié)構(gòu)。這種方法可以在0°C、室溫和50°C的寬溫度范圍內(nèi)實現(xiàn)高SPAN負載(≈5 mg cm?2)和貧電解質(zhì)含量(≈5μL mgSPAN?1)的穩(wěn)定循環(huán)。
2) 具有高SPAN負載和低電解質(zhì)與SPAN(E/SPAN)比的軟包電池在40次循環(huán)后具有79.1%的穩(wěn)定容量保持率。此外,THP可以有效地用于局部高濃度電解質(zhì)(LHCE)系統(tǒng),以降低稀釋劑與溶劑的比例,從而提高LHCE的壽命。
Kameron Liao et.al Tuning the Solvation Structure of a Weakly Solvating Cyclic Ether Electrolyte for Wide-Temperature Cycling of Lithium-Sulfurized Polyacrylonitrile Batteries Adv. Energy Mater. 2024
https://doi.org/10.1002/aenm.202403733