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強化離子作用提高鋰電極在離子液體電解液中的效果

2024-09-04 13:48:25 sh默尼 50

鋰離子電池電解液需要穩(wěn)定的電化學電位窗口(通常由其氧化電位和還原電位決定),以實現高工作電壓,從而實現高能量密度。值得注意的是,電解液形成過程中的不同液體環(huán)境對鋰離子電池的界面性能有重大影響,進而影響鋰離子電池的性能。高濃的電解液已被發(fā)現通過減少溶劑化分子的數量來提供電化學優(yōu)勢。

離子液體電解液(IL)具有顯著的熱穩(wěn)定性和電化學穩(wěn)定性,以及通過陽離子和陰離子組合以及官能團的選擇實現出色的可調性。在離子液體電解液中陰離子被發(fā)現在插入/萃取或沉積/溶解電化學過程中與鋰離子一起移動。對IL電解液中不可逆能力和隨之而來的SEI形成的研究也主要集中在陰離子物質的分解行為上。較少關注這些IL電解液中有機陽離子的行為。

以前對有機陽離子的研究強調了烷基鏈長、官能團和界面納米結構。關于IL電解液的理化性質只有少數研究調查了它們的共嵌入行為,而陽離子對SEI層初始形成的影響需要更深刻的認識。理化研究和計算研究表明,[C2C1im]+在HCIL電解液中分解歸因于[C2C1im]+和[FSA]?離子相互作用減弱,這是由于參與Li+配位殼層的[FSA]-陰離子的數量增加引起的。引入高DN值陰離子(如[OTf]?)來修飾[C2C1im]+的配位結構并加強[C2C1im]+和[FSA]?之間的相互作用,可以減少有機陽離子分解,從而提高石墨負極的ICE。本研究加深了對IL電解液配位特性的認識,闡明了IL電解液中有機陽離子的分解行為,為ILs電解液的發(fā)展指明了新的方向。


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