...Energy Storage Materials:低温电解液溶剂化结构随温度的演变规律探...
发布网友
发布时间：2024-09-25 16:13
共1个回答
热心网友
时间：2024-10-03 04:06
研究发现，低温下，由于离子与溶剂间的相互作用增强，导致溶剂更多地进入内层溶剂化鞘，造成去溶剂化过程减缓和界面膜稳定性下降。引入低介电常数的助溶剂如氟基或惰性溶剂HFE，能够有效抑制这种温度依赖性变化，有助于维持阴离子主导的稳定结构，从而在更宽的温度范围内保持积极性能。HFE尤其在抑制溶剂化结构随温度变化方面表现出独特作用，拓宽了对惰性溶剂低温应用的理解。
研究中，他们通过对比三种电解液的特性，揭示了溶剂分子在不同温度下与阴离子相互作用的演变。低温下，分子动力学减缓，电解液的热膨胀系数（TEC）反映了分子间相互作用的紧密程度。在EFH111中，由于FEC和HFE分子的相互作用较弱，TEC较高，表明其具有更好的温度适应性。
实验结果还显示，EFH111电解液在锂金属负极兼容性和电化学性能测试中表现出色。例如，即使在-20度低温下，Li||Cu电池的平均库仑效率仍高达97%，且在-70度下仍能保持良好的放电容量。这些发现对于开发具有优良低温性能的锂离子电池电解液具有重要意义。
赵金保教授和张鹏教授的这项研究为理解电解液在低温环境中的行为提供了新见解，他们的工作不仅推动了电解液设计的优化，还为提高电池在极端条件下的稳定性和效率提供了理论支持。
