IT之家 5 月 16 日消息 據(jù)中國科學院網(wǎng)站，近日，中國科學院深圳先進技術研究院集成所功能薄膜材料研究中心研究員唐永炳及其研究團隊，通過開發(fā)高電壓濃縮電解液顯著提升了雙離子電池的循環(huán)性能與能量密度。
IT之家了解到，相關研究成果以 High Oxidation Potential ≈6.0 V of Concentrated Electrolyte toward High-Performance Dual-Ion Battery 為題，在線發(fā)表在 Advanced Energy Materials 上。
據(jù)介紹，相比于傳統(tǒng)鋰離子電池，雙離子電池通常采用石墨作為正極并依靠陰離子插層實現(xiàn)儲能，因此具有工作電壓高、成本低、環(huán)保等優(yōu)點，在規(guī)?；瘍δ茴I域應用前景廣闊。然而傳統(tǒng)有機電解液體系氧化電位低，難以滿足雙離子電池高電壓的工作要求，而具有寬電化學穩(wěn)定窗口的離子液體電解液成本高且濃度有限（<1.5 m），導致雙離子電池難以獲得高的能量密度和穩(wěn)定性。
鑒于此，科研人員在系統(tǒng)研究不同電解液溶劑和鋰鹽的匹配關系后，結合砜類溶劑和 LiFSI 鋰鹽的各自優(yōu)點，成功研發(fā)出 4.0 m LiFSI/TMS 高電壓濃縮電解液體系。
研究表明，該電解液體系具有以下明顯優(yōu)勢：電解液的氧化電位提升至～6.0 V，明顯抑制了電池的產(chǎn)氣現(xiàn)象；陰離子插層石墨正極的容量和可逆性得到提升；陽離子在負極側的沉積 / 剝離可逆性得到明顯改善。采用該高電壓濃縮電解液，雙離子電池穩(wěn)定循環(huán) 1000 次后容量無明顯衰減，并顯著提升了電池的能量密度。
▲基于高電壓濃縮電解液雙離子電池的工作示意圖
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