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研究进展

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赵勇课题组在Angew. Chem. Int. Ed.报道锂金属电池中两相电解液的新进展

 

来源: 亚博yabovip88    日期:2021-06-25   浏览次数:

近期,赵勇课题组在锂金属电池领域取得新进展,相关成果以“Biphasic Electrolyte Inhibiting the Shuttle Effect of Redox Molecules in Lithium Metal Batteries”为题,在国际化学顶级期刊《德国应用化学》(Angewandte Chemie International Edition)上发表。

论文链接: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202104003

氧化还原分子(RMs)作为电子载体已被广泛用于电化学储能器件,如锂液流电池和锂氧气电池。然而,RMs与碱金属负极较为严重的副反应造成电池库仑效率低、电池过早死亡。针对这一问题,研究人员通过构建一种新型的两相有机电解液,它由九氟己基三甲氧基硅烷(NFTOS)和醚的混合溶剂、以及锂盐(LiTFSI)所组成。由于锂盐与NFTOS和醚(或砜)的溶剂化结构差异和溶解系数不同,NFTOS和醚的单相溶液在锂盐存在下转变为两相溶液,而较高极性的RMs溶解于醚电解液。当锂-锂对称电池、锂-液流电池和锂-氧气电池采用两相电解液时,其有效抑制了RMs的穿梭效应,显著延长了电池的循环寿命。该研究为实现RMs在电化学储能装置中的广泛应用提供了新思路(Angewandte Chemie International Edition 2021, DOI: 10.1002/anie.202104003)。



基于相似相溶原理构建了氟硅烷(下层)和醚(上层)两相电解液,抑制了RMs穿梭效应的示意图


实验室博士研究生刘肖和宋晓胜博士为论文共同第一作者,赵勇教授为论文通讯作者。本工作得到了中组部、国家自然科学基金委、河南省科技厅、河南省教育厅和河南大学的大力支持。

 

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