-90~90°C!非溶剂化相互作用实现宽温域PC基电解液-深水科技

发布网友发布时间：2024-10-02 08:24

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锂离子电池的性能提升与稳定电解液密切相关。传统电解液中，高还原的EC与高镍正极的配对会引发问题。华中科技大学谢佳教授和曾子琪博士等人创新性地开发了一种非溶剂化相互作用的PC基电解液，它在-90到90°C的宽温范围内保持液态，解决了PC与石墨相容性差和高粘度的挑战。

研究者通过氟苯（FB）的加入，削弱了Li+-PC的亲和力，但保持了溶剂化结构不变，从而促进石墨表面的去溶剂化，提升了电化学稳定性。在高镍正极配合下，新型电解液展现出优异性能，即使在-40~60°C的低温下，也能保持良好电化学性能。论文《Rejuvenating Propylene Carbonate-based ElectrolyteThrough Nonsolvating Interactions for Wide-Temperature Li-ions Batteries》在顶级期刊《Adv. Energy Mater.》上发表。

该电解液设计的关键在于，通过非溶剂化相互作用调控Li+-PC的强度和结构，确保了锂离子在宽温度范围内的稳定循环。它打破了基于EC的传统电解液设计，提供了对PC基电解液的新理解。研究者通过实验展示了如何通过控制氟苯含量和锂盐比例，抑制石墨剥离并形成稳定的SEI，从而实现高性能和宽温度适应性。

总的来说，这项工作展示了PC电解液的新可能性，不仅在电化学相容性和温度适应性上有所突破，也为分子尺度电解液设计提供了新的方向，对于构建全气候锂离子电池具有重要意义。