中國(guó)粉體網(wǎng)訊 近日,,中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院集成所功能薄膜材料研究中心研究員唐永炳及其研究團(tuán)隊(duì)聯(lián)合重慶理工大學(xué)教授周志明,,采用高濃度電解液策略顯著提升了雙離子電池的能量密度及循環(huán)穩(wěn)定性,。相關(guān)研究成果以Highly Concentrated Electrolyte towards Enhanced Energy Density and Cycling Life of Dual-Ion Battery為題在線發(fā)表于國(guó)際化學(xué)期刊《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》(Angew. Chem. Int. Ed., 2020, DOI: 10.1002/anie.202006595, IF:12.257)上,。
相比于傳統(tǒng)鋰離子電池,,雙離子電池(DIB)具有電壓高、成本低,、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn),,在規(guī)模化儲(chǔ)能領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景,。作為活性離子來(lái)源,,電解液對(duì)DIB的電化學(xué)性能包括容量、循環(huán)壽命,、能量密度等具有決定性的影響,。然而,傳統(tǒng)雙離子電池電解液體系濃度有限,,造成電解液的體積/質(zhì)量占比較大,,限制了DIB能量密度的進(jìn)一步提升。此外,,低濃度電解液氧化還原穩(wěn)定性不足,,導(dǎo)致電池的循環(huán)穩(wěn)定性不夠理想。
鑒于此,,唐永炳及其團(tuán)隊(duì)成員在考察了不同溶劑與電解質(zhì)鹽的匹配行為后,,成功開(kāi)發(fā)出具有7.5 m高濃度的LiFS/EC:DMC電解液體系。與低濃度體系相比,該高濃度電解液表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢(shì),,陰離子插層石墨正極的插層容量以及循環(huán)穩(wěn)定性得到了明顯提升,;改善了金屬鋁箔負(fù)極在充放電過(guò)程中的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性;顯著提升了電池的能量密度,�,;谏鲜龈邼舛入娊庖海鳛楦拍铗�(yàn)證的雙離子電池在200 mA g-1的電流密度下,,放電容量為94.0 mAh g-1,;且經(jīng)過(guò)500次循環(huán)后,容量保持率達(dá)到96.8%,。此外,,同時(shí)考慮電極材料和電解液質(zhì)量的情況下,DIB能量密度達(dá)到~180 Wh kg-1,。該工作對(duì)于進(jìn)一步發(fā)展高效低成本雙離子電池具有重要指導(dǎo)意義,。
該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金,廣東省科技計(jì)劃,、深圳市科技計(jì)劃等項(xiàng)目資助,。
(中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/江岸)
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