图1
循环电池中寡氮离子基电解质中OPDP-水相互作用的示意图,离子迁移通道的形成,以及Mo6S8上SEI和LMO上CEI的形成。
图2:2m-OPDP-xH2O (x=146、65、38、24、16、11或7)电解质的表征
a)在扫描速率为1 mV s-1的铂箔上,用LSV测试测定2m-OPDP-xH2O、2m-0OPDP和2m-PEG-0.16H2O 的ESW。b)2m-OPDP-xH2O、2m-0OPDP和2m-PEG-0.16H2O电解质在25℃的离子电导率比较。c)2m-OPDP-11H2O电解液,几种典型的WiSE(以球体表示)和“水中盐”电解质(由四面体表示)之间的水质量比、离子电导率和ESW的比较。d)25℃时2m-OPDP-xH2O和2m-0OPDP电解质1H NMR谱中H2O的1H位移。e)2m-OPDP-xH2O和2m-0OPDP电解质的拉曼光谱。f)2m-OPDP-xH2O和2m-0OPDP电解质的FTIR光谱。g,h)MD模拟期间电解质的快照和部分放大的视图,以说明电解质结构。g)2m-0OPDP;h)2m-OPDP-11H2O;i)2m-OPDP-11H2O中Li-O(-C=O)、Li-O(H2O)、Li-O(TFSI)和Li-O(SO3)的径向分布函数(RDF)和相应的配位数n(r)。j)2m-OPDP和2m-OPDP-11H2O在RDF和H(H2O)-O(H2O)的n(r)中的比较。
图3:使用2m-OPDP-11H2O的Mo6S8//LMO全电池的电化学性能
a)0.5 mV s-1下LMO和Mo6S8的CV曲线。灰色虚线表示分别在Al(负)箔和Ti(正)箔上获得的电解质的电化学稳定性。b)0.5C下Mo6S8//LMO电池第1、50、200次循环的电压分布图。c)Mo6S8//LMO电池在1C下的循环稳定性和CE。500次循环后,电池的容量保持率为93.2%。d)Mo6S8//LMO电池的速率性能。e)Mo6S8//LMO电池在10C下的循环稳定性和CE。f)使用2m-OPDP-11H2O电解质的全电池与几种报道的使用WiSE(以方形表示)、“无氟”水溶液电解质(以四面体表示)或“水中盐”电解质(以球体表示)的典型全电池之间的容量保留比较。
图4:LMO阴极上CEI的表征
a)在1C条件下,LMO电极50次充放电循环前后的HR-TEM图像。b)50次循环后LMO电极收集的F 1s、C 1s、O 1s、N 1s和S 2p区域的反卷积XPS数据与Ar刻蚀时间的关系。c)LMO上CEI复合材料示意图。
图5:Mo6S8阳极上SEI的表征
a)在2m-OPDP-11H2O中,分别以玻碳为工作电极,Pt为反电极,Ag/AgCl为参比电极,重复CV测量(1 mV s-1)。b)Mo6S8电极在1C下50次循环前后的HR-TEM图像。c)Mo6S8电极经过50次循环采集的F 1s、c 1s、S 2p、N 1s和O 1s区域的反卷积XPS数据与Ar刻蚀时间的函数关系。