清華大學(xué)張強(qiáng)Angew:硝酸根離子的修飾使鋰金屬電池實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的SEI 2023年10月15日 上午10:44 ? 未全平臺發(fā)布, 頂刊 ? 閱讀 4 高能量密度鋰金屬電池(LMBs)的壽命受到異質(zhì)固體電解質(zhì)界面(SEI)的阻礙。電解質(zhì)的合理設(shè)計(jì)值得強(qiáng)烈考慮,以在工作電池中獲得均勻的SEI。 清華大學(xué)張強(qiáng)等提出并驗(yàn)證了硝酸根離子(NO3–)的修飾,以改善實(shí)際LMB中SEI的均勻性。 圖1 NO3–穩(wěn)定SEI的改進(jìn)方案 這里,將NO3–與醚基部分連接以形成硝酸異山梨酯(ISDN)電解液添加劑,它可打破NO3–的共振結(jié)構(gòu),并提高其還原性。實(shí)驗(yàn)和理論計(jì)算顯示,與普通NO3–相比,NO3–的斷裂共振結(jié)構(gòu)賦予 ISDN 更好的還原性,因此,ISDN中NO3–的分解使SEI富含豐富的LiNxOy并誘導(dǎo)均勻的鋰沉積。 圖2 SEI分析 實(shí)驗(yàn)顯示,采用LiNO3的鋰硫電池在經(jīng)過55次循環(huán)后會迅速衰減,而具有ISDN添加劑的鋰硫電池在經(jīng)過100次循環(huán)后,容量保持率為83.7%。此外,采用ISDN添加劑的鋰硫軟包電池具有319 Wh kg-1的高初始比能量,循環(huán)20次后容量保持率為93.6%。電解液添加劑分子設(shè)計(jì)的概念驗(yàn)證表明,在分子水平上巧妙的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有助于在實(shí)際鋰金屬電池中調(diào)節(jié)穩(wěn)定的SEI。 圖3 鋰硫電池電化學(xué)性能 Modification of Nitrate Ion Enables Stable Solid Electrolyte Interphase in Lithium Metal Batteries. Angewandte Chemie International Edition 2022. DOI: 10.1002/anie.202201406 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://www.xiubac.cn/index.php/2023/10/15/aa6ff02b30/ 電池 贊 (0) 0 生成海報 相關(guān)推薦 【Nano Energy】聚吡咯-銅金屬海綿用于能量轉(zhuǎn)換和存儲的一體化器件 2023年11月27日 南開陳軍院士AM:洞察有機(jī)羰基電極材料的氧化還原過程和相關(guān)電化學(xué)性能 2023年10月15日 張強(qiáng)/張?jiān)艫EM:高電壓金屬鋰電池的準(zhǔn)局部高濃度電解質(zhì) 2023年12月28日 ?鮑哲南/崔屹/秦健JMCA:醚基電解質(zhì)溶劑氟化度對鋰金屬電池性能的影響 2024年1月13日 武理木士春Small: Ru摻雜,催化劑活性大!Ru-NiSe2/NF納米片用于全分解水 2023年10月17日 Science:突破極限,史上最低熱導(dǎo)率的材料! 2021年8月26日