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研究概述

硫化聚丙烯腈（SPAN）是一種有前途的長壽命鋰金屬電池有機(jī)正極材料。

然而，在傳統(tǒng)的醚基電解液中，SPAN中多個硫-硫（S-S）鍵的不可逆斷裂/形成導(dǎo)致活性硫物種損失、嚴(yán)重容量衰減和穿梭效應(yīng)。

基于此，2024年11月6日，南開大學(xué)陳軍院士/嚴(yán)振華副研究員在國際期刊Angewandte Chemie International Edition發(fā)表題為《Regulating Interface Dipole Interaction between Ethers and Active Species toward Highly Stable Li-SPAN Batteries》的研究論文。

在此，研究人員提出了一種二丙醚（PE）基溶劑的新型Li-SPAN電池電解液。

得益于其特殊的鏈配位結(jié)構(gòu)和與Li⁺及活性物種的弱偶極相互作用，所制備的電解液不僅具有低去溶劑化能壘和高Li⁺遷移數(shù)，還具有穩(wěn)定的電解液-電極界面（EEI）。

因此，使用這種電解液的全電池展現(xiàn)出良好的循環(huán)穩(wěn)定性、出色的容量保持率和優(yōu)越的極端溫度（-50°C至50°C）性能。

此外，使用貧電解液（2.5 g Ah^-1）的Ah級軟包電池在75次循環(huán)后實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)紀(jì)錄的循環(huán)穩(wěn)定性，容量保持率達(dá)到96.5%，初始比能量密度達(dá)到150 Wh kg^-1（基于整個電池的重量）。

令人印象深刻的是，這種策略在一系列使用PE基電解液的有機(jī)電極中顯示出通用性。

這項(xiàng)工作強(qiáng)調(diào)了在極端條件下調(diào)節(jié)EEI處偶極相互作用以實(shí)現(xiàn)長壽命鋰-有機(jī)電池的策略。

圖文解讀

圖1：與SPAN正極的相容性及穩(wěn)定性機(jī)理分析。

圖2：電解液的溶劑化結(jié)構(gòu)分析。

圖3：Li||SPAN全電池在極端條件下的電化學(xué)性能。

文獻(xiàn)信息

Regulating Interface Dipole Interaction between Ethers and Active Species toward Highly Stable Li-SPAN Batteries,?Angewandte Chemie International Edition,?2024.?

原創(chuàng)文章，作者：zhan1，如若轉(zhuǎn)載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.xiubac.cn/index.php/2024/11/08/510fc4e2f4/

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創(chuàng)紀(jì)錄！南開大學(xué)陳軍院士，最新Angew！

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