界面工程通过操纵溶剂化化学的液体锂离子电池操作的≥100°C
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发布时间：2024-10-02 08:24
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时间：2024-10-06 09:40
高性能和耐高温的锂离子电池（LIBs）在军事或航空航天领域需求极高。然而，高温下电解质与电极间反应严重，影响性能与安全性。研究通过设计溶剂化化学和功能添加剂，成功构建了有机/无机异相结构，有效抑制电解质分解与金属溶解，提高了高温下电化学性能。在≥100°C条件下，阴极和阳极性能稳定，全电池保持良好耐热性和安全性，有实际应用潜力。
高温锂离子电池面临电解质和电极间反应问题，*工作温度范围。为改善高温性能，需强化电极-电解质间相，提高温度适应性。近期研究表明，全氟化电解质、高浓缩电解质、含热稳定锂盐的电解质、阻燃溶剂与功能添加剂有助于提升高温性能。但这些电解质在高温环境下性能仍需提升。
研究提出一种含功能不饱和硅氧烷添加剂的耐热弱溶剂化电解液，其中LiPF6被二氟锂（硼酸）（LiODFB）取代，并以丙炔（三甲基硅基）醚（PTSE）作为功能添加剂。该电解液成功在LiCoO2正极与石墨负极表面构建了坚固耐热的无机/有机异质界面，抑制界面副反应，提高高温电化学性能。80°C条件下，电极性能优异，循环稳定性高。
研究结果通过图1至图4展示电解质特性与电池性能。图1显示电解质键能、Li+结合能与分子轨道能级。图2与图3显示充放电曲线、循环性能与电化学浮动分析。图4与图5进一步探讨不同温度下电池性能与SEI特性。
研究结论指出，通过设计含功能添加剂的弱溶剂化电解液，成功构建耐高温无机/有机异相结构，抑制界面副反应，提升电化学性能。LiCoO2||Li、石墨||Li半电池在80°C条件下性能稳定，LiCoO2||石墨袋电池在120°C下正常工作，展现实际应用潜力。
参考文献（省略）
界面工程通过操纵溶剂化化学的液体锂离子电池操作的≥100°C
研究结论指出，通过设计含功能添加剂的弱溶剂化电解液，成功构建耐高温无机/有机异相结构，抑制界面副反应，提升电化学性能。LiCoO2||Li、石墨||Li半电池在80°C条件下性能稳定，LiCoO2||石墨袋电池在120°C下正常工作，展现实际应用潜力。参考文献（省略）
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