用于高循环稳定性与低温适应性锂离子电池的水系/离子液体杂化电解质
化学物理
2022-06-17 v1
摘要
水系可充电电池因高安全性、环境友好和易组装而成为有前景的储能器件。然而，其循环稳定性和低温性能受限于水系电解质狭窄的电化学稳定窗口和高冰点。本文通过使用 EMIMDep 作为一种新型添加剂，开发了一种具有宽电化学窗口（2.15 V）和低冰点（-60 °C）的杂化电解质。疏水性 EMIM+ 聚集在带负电的电极上并排斥水分子，从而抑制水分解。同时，亲水性 Dep- 与水形成强氢键，由此降低电解质的冰点。此外，与其他有机添加剂相比，由于 EMIMDep 的不燃性、不挥发性和低毒性，杂化 1 M LiNO3 in EMIMDep20-H2O80 电解质表现出高安全性和高稳定性。得益于水系/EMIMDep 电解质的优势，以 LiTi(PO) 为负极、LiMnO 为正极的全电池在 1C 下经过 500 次循环后平均电压为 1.6 V、比容量为 120 mAh/g 且容量保持率为 80%。此外，该全电池在 -35 °C 下工作的比容量为室温下的 60%。
引用
@article{arxiv.2206.08135,
title = {Hybrid aqueous/ionic liquid electrolyte for high cycle stability and low temperature adaptability lithium-ion battery},
author = {Yuewang Yang and Sijing Liu and Zhaowen Bai and Baoling Huang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.08135},
year = {2022}
}