研究人员采用离子液体电解质添加剂延长Li/S电池循环寿命|贝博app
发布时间:2021-08-28  

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贝博app手机版-据外媒报导,瑞典查尔默斯理工大学(ChalmersUniversityofTechnology)和韩国庆尚国立大学(GyeongsangNationalUniversity)的研究人员,用于离子液体Py1,4TFSI作为电解质添加剂,以缩短锂硫电池的循环寿命。在电解质中重新加入离子液体,通过调节浓度,需要强化液体电解质界面(SEI)的稳定性,减少可燃性,提升电池的安全性。用于基于离子液体的电解质,低硫载量(4mg/cm?)锂硫电池展现出出有600mAh/g的平稳容量,其循环周期是用于LiNO3添加剂电池的两倍(300:150)。

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锂硫电池由于低能量密度受到人们注目,同时,其材料具备低毒、非常丰富和低成本的特点。锂硫电池以切换反应为基础,由含硫负极和锂金属负极构成,其反应机制还包括一系列多硫化锂的构成(Li2SX,3≤X≤8)。这些多硫化物,尤其是宽链多硫化物,可以沉淀在普通的电解质中,并有可能在来回过程中迁入到锂电极上,或从锂电极上迁入过来。

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在“来回”过程中,多硫化物在电极上大大被还原成和水解,而不减少容量。这种来回机制不会引发许多问题,还包括活性物质的损失、宿主反应以及锂金属负极上绝缘界面的构成。

为了解决这些问题,必须用于添加剂转变电解质性质,这些添加剂通过构成平稳的液体电解质界面,避免来回过程产生。最少见的添加剂是LiNO3,然而在循环过程中,LiNO3大大被消耗,沦为牺牲品。用于离子液体添加剂,可以明显减少来回反应,提升库仑效率。

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同时,提升电解质的热稳定性,减少可燃性。另外,Py1,4TFSI需要增进液体电解质单体界面的构成,而不是无机界面,有助增加硫沉积,提升锂硫电池寿命。

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