锂电池高安全性电解液研究获重要进展
核心提示: 锂金属电池具有超高的能量密度,被视为下一代电池技术的有力竞争者。但它在电解液稳定性和安全性方面还面临着不小的挑战。传
锂金属电池具有超高的能量密度,被视为下一代电池技术的有力竞争者。但它在电解液稳定性和安全性方面还面临着不小的挑战。传统的碳酸酯类电解液虽然在锂离子电池中得到广泛应用,却难以兼容活泼的锂金属负极。提高电解液浓度虽然可以在一定程度上改善醚的电化学稳定性,却带来了成本增加、低温性能衰减等问题。更为棘手的是,大量阴离子的存在会引发热失控等安全问题。
基于分子锚定概念设计的电解液,展现出优异的高压性能。为了揭示其机制原理,研究人员开展了系统的表界面分析。结果表明,在分子锚定电解液中,溶剂分子之间通过氢键形成稳定复合物,有利于提升电解液的热力学稳定性。此外,由于减少了活泼阴离子的使用,分子锚定电解液在高电压正极表面诱导形成的界面膜也更薄更稳定。
研究人员表示,设计合理的分子间相互作用可以从根本上改变电解液的性能,为未来电池电解液的分子工程提供新的方向。(记者 吴长锋)
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