武理尤雅/韩进，ACS Energy Letters！阻燃电解质用于高压 LiCoO2 ||石墨软包电池
文摘
2024-11-16 08:31
河南
随着对高能量锂离子电池（LIBs）的极端追求，安全性已成为一个明显的关键问题。传统的电解液具有较低的阳极电化学稳定性，导致电池的输出电压和能量密度受限。此外，传统的基于碳酸酯的电解液热稳定性差，在过充或滥用情况下可能分解释放易燃气体，产生热量并引发火灾，引发严重的热失控，造成实际应用中的严重安全隐患。在此，武汉理工大学尤雅、韩进等人提出了一种新的策略即将弱溶剂化的二乙基碳酸酯（DEC）用作桥接型共溶剂，显著增加了PFPN的溶解含量及电解液的安全性。此外，通过使用桥接溶剂二乙基碳酸酯（DEC）显著提高了高效阻燃溶剂乙氧基五氟环三磷氮烷（PFPN）在电解液中的溶解度，使其浓度可达75vol%。基于此，该种电解液在高电压LiCoO2||石墨软包电池中表现出了优异的安全性能和电化学稳定性。总之，该工作通过选择弱溶剂化的二乙基碳酸酯（DEC）作为桥接型共溶剂，有效地提高了阻燃溶剂乙氧基五氟环三磷氮烷（PFPN）的浓度，从而显著增强了电解液的安全性。结果显示，该电解液产生了稳定且富含氮磷的正极-电解液界面层，抑制了氧气的产生和过渡金属离子的溶解，保持了LiCoO2正极的结构稳定性。因此，LiCoO2||Li扣式电池和LiCoO2||石墨软包电池在高上截止电压下展现了改进的电化学性能。此外，该种设计的电解液确保了1Ah LiCoO2||石墨软包电池在4.6V充电状态下延迟了热失控的发生时间，并提高了临界温度。因此，该工作设计的电解液为提高高能量LIBs的安全性能和循环稳定性提供了一种新策略。A Safe Electrolyte Enriched with Flame-Retardant Solvents for High-Voltage LiCoO2||Graphite Pouch Cells, ACS Energy Letters 2024 DOI: 10.1021/acsenergylett.4c02466🏅 我们提供专业的第一性原理、分子动力学、生物模拟、量子化学、机器学习、有限元仿真等代算服务。🎯我们的理论计算服务，累计助力5️⃣0️⃣0️⃣0️⃣0️⃣➕篇科研成果，计算数据已发表在Nature & Science正刊及大子刊、JACS、Angew、PNAS、AM系列等国际顶刊。 👏👏👏
