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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 9

鋰離子電池電解液需要穩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現通過減少溶劑化分子的數量來提供電化學優勢。

離子液體電解液(IL)具有顯著的熱穩定性和電化學穩定性,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電解液的發展指明了新的方向。


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