?應(yīng)化所AFM:分子間相互作用介導(dǎo)的鉀離子插層化學(xué) 2024年6月25日 下午3:19 ? 頂刊 ? 閱讀 14 電解液設(shè)計(jì)是提高電池性能的一種有效策略。然而,確定電解質(zhì)溶劑化結(jié)構(gòu)中分子間相互作用在鉀離子電池中鮮有報(bào)道。 在此,中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所明軍團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)將CPME溶劑引入到DME基電解質(zhì)中可以形成溶劑-溶劑分子間相互作用。作者不僅首次通過2D 1H-1H相關(guān)光譜進(jìn)行了分析,而且還發(fā)現(xiàn)其可以顯著減弱K+-DME相互作用,從而實(shí)現(xiàn)石墨內(nèi)可逆的K+(脫)插層。基于此,作者設(shè)計(jì)了一種新型無氟、低濃度醚基電解質(zhì)。 結(jié)果顯示,該電解質(zhì)不僅與石墨兼容,而且有利于高能量密度和高安全鉀-硫電池的設(shè)計(jì)。此外,作者進(jìn)一步提出了一種新穎的分子界面模型,用于分析電極表面上 K+-溶劑-陰離子復(fù)合物受分子間相互作用影響的界面行為。 圖1. 不同電解質(zhì)溶劑化特性與電池電化學(xué)性能 總之,該工作通過在DME/CPME (1/2, vol)電解質(zhì)添加1.0 M KFSI并將其應(yīng)用于KIB。研究表明,作者首次檢測到二甲醚和CPME溶劑之間的分子間相互作用并在低濃度醚基電解質(zhì)和石墨負(fù)極之間實(shí)現(xiàn)了高水平的兼容性。基于此,KC8||SPAN全電池表現(xiàn)有優(yōu)異的電化學(xué)性能。更重要的是,作者開發(fā)了一個新的界面模型,在分子尺度上闡明了鉀離子-溶劑-陰離子相互作用、鉀離子脫溶行為和電化學(xué)性能之間的復(fù)雜關(guān)系。因此,該工作為金屬離子電池定制電解質(zhì)工程的推進(jìn)鋪平了道路。 圖2. 電解質(zhì)在K-S電池中的應(yīng)用 Intermolecular Interaction Mediated Potassium Ion Intercalation Chemistry in Ether-Based Electrolyte for Potassium-Ion Batteries, Advanced Functional Materials 2024 DOI: 10.1002/adfm.202401118 原創(chuàng)文章,作者:wang,如若轉(zhuǎn)載,請注明來源華算科技,注明出處:http://www.xiubac.cn/index.php/2024/06/25/e6fec6328b/ 電池 贊 (0) 0 生成海報(bào) 相關(guān)推薦 清華康飛宇/賀艷兵最新Small:原位硫醇-烯點(diǎn)擊反應(yīng)在Si納米顆粒上構(gòu)建增強(qiáng)梯度固體電解質(zhì)界面 2023年10月16日 李俊華&彭悅Nano Research:選擇性溶解法合成高負(fù)載Pt單原子催化劑 2022年10月10日 電池日報(bào)8篇頂刊:萬立駿、曹安民、焦淑紅、閆鵬飛、李建明、黃嘉興、梁業(yè)如、楊劍、鄭俊生/金黎明/陳宗海、梁漢鋒、祁正兵、江秋等 2023年10月15日 中科大余彥/廣工芮先宏AFM:均勻的鈉沉積使高能鈉金屬電池成為可能 2023年10月13日 ?物理所吳凡AFM:雙重功能改性構(gòu)建高穩(wěn)定富鋰正極用于硫化物全固態(tài)電池 2023年11月1日 支春義教授團(tuán)隊(duì),最新Nature子刊! 2023年10月7日