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博士研究生廖丽工作:量体定制适合极端高温工况的溶剂化结构并揭示锂金属电池稳定界面构建对其的依赖性
发布时间:2025-05-10

西南石油大学李星教授、王明珊教授、华东师范大学杨振中研究员(共同通讯作者)等人发现在高温环境中稳定界面相的构建是基于接触离子对(CIP)主导的溶剂化结构。具体而言,在长链磷酸酯基电解质液中,空间位阻效应使强溶剂化的共溶剂醚(二乙二醇二甲醚,G2)表现出强离子-偶极相互作用,进一步的多组分竞争配位有助于维持CIP结构,平衡电极动力学,从而优化高温界面化学。高温原位拉曼光谱首次监测了充电/放电过程中稳定溶剂结构的变化,飞行时间二次离子质谱(TOF-SIMS)揭示了无机组分全深度富集的稳定固体电解质界面(SEI)。得益于高温界面化学依赖的溶剂化结构,这种先进的电解液可以使1.6 Ah的18650电池在100-125℃下稳定循环,并在150℃下以大电流脉冲(~1.83 A)放电。此外,18650电池在100%充电状态(SoC)下的无火无烟针刺实验和加速量热法(ARC)的中度热失控温度(187℃)测试表明,优化后的电解质具有良好的安全性。

该工作以“Tailoring and unveiling the stable solvent structure dependence of interfacial chemistry for extremely high-temperature lithium metal batteries”为题发表在期刊Journal of Energy Chemistry上。论文第一作者为博士生廖丽。

论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2095495625003705

公众号报道链接:https://mp.weixin.qq.com/s/IiaQLqwLDQ37eBMhFe48sg