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港理工張標(biāo)等Angew.:穩(wěn)定高溫NCM811-Li電池界面的最新研究!
來(lái)源: 時(shí)間:2023-05-22 14:34:29 瀏覽:3169次

第一作者:Zhijie Wang和Changsheng Chen

通訊作者:朱葉教授和張標(biāo)教授

通訊單位:香港理工大學(xué)

DOI: 10.1002/ange.202303950




研究背景

乙醚電解質(zhì)在鋰金屬電池(LMBs)中具有一定前景,但大多數(shù)最先進(jìn)的乙醚電解質(zhì)仍然不能在稀釋濃度的NCM811-Li電池中形成可靠的電極-電解質(zhì)界面,特別是在高溫下工作時(shí)?;诖?,香港理工大學(xué)張標(biāo)課教授和朱葉教授等人報(bào)道了一種簡(jiǎn)單而有效的策略來(lái)打破這一瓶頸,并穩(wěn)定高溫NCM811-Li電池在醚電解質(zhì)中的界面。這種設(shè)計(jì)原理可以擴(kuò)展到開(kāi)發(fā)其他堿金屬/離子電池的先進(jìn)電解質(zhì)。




文章要點(diǎn)

1、本文通過(guò)將乙二醇二甲基醚(EGDME)的末端基團(tuán)從甲基逐漸延伸到正丁基,可以提高醚電解質(zhì)的綜合穩(wěn)定性。在1 M的濃度下,實(shí)現(xiàn)了陰離子主導(dǎo)的溶劑化結(jié)構(gòu),抑制了電極-電解質(zhì)的相互作用,構(gòu)建了更薄、更致密、更富含無(wú)機(jī)物的固體/陰極-電解質(zhì)界面。同時(shí),NCM811正極的相變和結(jié)構(gòu)退化也得到了緩解。

2、在乙二醇二丁基醚(EGDBE)基電解質(zhì)中,Li-Cu電池在60 ℃下的庫(kù)侖效率(CE)提高到99.41%,循環(huán)壽命超過(guò)200次。高溫NCM811-Li電池在50 μm Li、10 μL mAh?1貧電解質(zhì)和高于2.2 mAh cm?2中高負(fù)極負(fù)載條件下,平均庫(kù)侖效率穩(wěn)定在99.77%,壽命延長(zhǎng)400%以上。




圖文展示

圖1.電解質(zhì)的設(shè)計(jì)及其對(duì)穩(wěn)定電極-電解質(zhì)界面的影響

圖2. Li金屬負(fù)極的可逆性

圖3. Li金屬負(fù)極在Li-Cu電池中60 ℃循環(huán)50次后的表面性能

圖4. NCM811-Li電池的電化學(xué)性能

圖5. NCM811正極在循環(huán)100次后表面化學(xué)性質(zhì)和結(jié)構(gòu)

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文字是人類(lèi)用符號(hào)記錄表達(dá)信息以傳之久遠(yuǎn)的方式和工具?,F(xiàn)代文字大多是記錄語(yǔ)言的工具。人類(lèi)往往先有口頭的語(yǔ)言后產(chǎn)生書(shū)面文字,很多小語(yǔ)種,有語(yǔ)言但沒(méi)有文字。文字的不同體現(xiàn)了國(guó)家和民族的書(shū)面表達(dá)的方式和思維不同。文字使人類(lèi)進(jìn)入有歷史記錄的文明社會(huì)。
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