GUO Yuxiang, HUANG Liqiang, WANG Gang, WANG Hongzhi. Elettrolit Kumpless Ġell doppju tal-litju-melħ: Preparazzjoni u Applikazzjoni fil-batterija tal-litju-metall. Journal of Inorganic Materials, 2023, 38(7): 785-792 DOI:10.15541/jim20220761
Astratt
Li metalliku huwa wieħed mill-anodi ideali għal batterija tal-jone tal-litju ta 'densità għolja ta' enerġija minħabba l-kapaċità speċifika teoretika għolja tagħha, potenzjal ta 'tnaqqis baxx kif ukoll riżervi abbundanti. Madankollu, l-applikazzjoni tal-anodi Li tbati minn inkompatibilità serja ma 'elettrolit likwidu organiku tradizzjonali. Hawnhekk, inbena elettrolit kumpless tal-ġel (GCE) b'kompatibilità sodisfaċenti ma 'anodu Li metalliku permezz ta' polimerizzazzjoni in situ. Is-sistema doppja tal-melħ tal-litju introdotta fl-elettrolit tista 'tikkoopera mal-komponent tal-polimeru, li twessa' t-tieqa elettrokimika tal-elettrolit għal 5.26 V meta mqabbla ma' 3.92 V ta 'elettrolit kummerċjali, u tikseb konduttività jonika għolja ta' 1 × 10-3 S· ċm-1 fi 30 grad ukoll. Ir-riżultati tal-karatterizzazzjoni tal-morfoloġija u l-analiżi elementali tal-wiċċ tal-anodu Li juru li l-GCE juri effett protettiv ovvju fuq il-metall tal-litju taħt il-kundizzjoni ta 'sistema doppja tal-melħ tal-litju, u l-effett tal-volum u t-tkabbir tad-dendrite tal-anodu Li huma ovvjament inibiti. Fl-istess ħin, il-batterija sħiħa tal-metall tal-litju, immuntata b'materjal tal-katodu tal-fosfat tal-ħadid tal-litju kummerċjali (LiFePO4), turi stabbiltà taċ-ċikliżmu eċċellenti u prestazzjoni tar-rata. Ir-rata ta 'żamma tal-kapaċità tal-batterija tilħaq 92.95 fil-mija wara 200 ċiklu b'kurrent kostanti ta' 0.2C (1C=0.67 mA·cm-2) f'25 grad . Dan l-istudju jindika li l-GCE jista 'jtejjeb b'mod effettiv is-sigurtà, l-istabbiltà u l-prestazzjoni elettrokimika komprensiva tal-batterija tal-litju-metall, li hija mistennija li tipprovdi strateġija għal disinn ta' elettrolit kważi solidu universali.
Kliem ewlieni:Li metalliku; polimerizzazzjoni fil-post; elettrolit kumpless tal-ġel
Peress li l-għan "Karbonju Doppju" tressaq fl-2020, iċ-Ċina qed tiffaċċja riforma tas-sistema tal-enerġija mingħajr preċedent. Iċ-Ċina teħtieġ tlesti tnaqqis profond tal-emissjonijiet tal-karbonju fit-30 sena li ġejjin, u l-enerġija ħadra se tissaħħaħ gradwalment sakemm tissostitwixxi l-pożizzjoni "monopolju" tal-enerġija fossili tradizzjonali. Bħala parti importanti tas-sistema tal-enerġija rinnovabbli, it-teknoloġija tal-batterija tal-jone tal-litju ġibdet attenzjoni mifruxa ladarba ħarġet. Fil-preżent, minbarra li huwa l-apparat ewlieni tal-enerġija ta 'prodotti elettroniċi 3C, l-applikazzjoni ta' batteriji tal-litju fl-oqsma tal-industrija tal-karozzi, aerospazjali u grid intelliġenti qed tiżdied gradwalment, li tressaq rekwiżiti ogħla għall-prestazzjoni tagħha. Sabiex tinkiseb medda itwal ta 'cruising, il-batteriji tal-litju tal-qawwa jeħtieġ li jiżviluppaw sistema ta' batterija b'densità ogħla ta 'enerġija. Fosthom, metall tal-litju b'kapaċità speċifika ultra-għolja (3860 mAh g-1) u potenzjal ta' tnaqqis baxx (-3.04 V (vs SHE)) huwa mistenni li jsir il-materjal tal-anodu għall-ġenerazzjoni li jmiss ta 'batteriji ta' densità ta 'enerġija għolja. Madankollu, meta l-metall tal-litju huwa f'kuntatt ma 'elettroliti likwidi organiċi, reazzjonijiet sekondarji jkomplu jseħħu fl-interface, li jwasslu għal tkabbir inkontrollabbli ta' dendrites tal-litju, titqib is-separatur intern tal-batterija, li jikkawżaw ċirkuwiti qosra u anke kwistjonijiet ta 'sigurtà. Bi tweġiba għal dan id-difett, ġeneralment jitqies li tuża elettrolit solidu minflok elettrolit likwidu biex ittejjeb is-sigurtà tal-batterija. Madankollu, il-konduttività jonika tat-temperatura tal-kamra baxxa tagħha u l-kompatibilità interfacial fqira jfixklu serjament l-iżvilupp u l-applikazzjoni ulterjuri tiegħu.
F'dan l-isfond, elettroliti ta 'l-istat tal-ġel li kapaċi jibbilanċjaw il-kuntatti interfacial u l-konduttività jonika rċevew attenzjoni dejjem akbar. Tan Shuangjie et al żviluppaw elettrolit ta 'ġell-state li ma jaqbadx billi immobilizzaw organofosfati ritardanti tal-fjammi f'matriċi polimeru ta' karbonat tal-polivinilene b'saħħa mekkanika għolja. L-elettrolit għandu l-vantaġġi ta 'konduttività jonika għolja u numru ta' trasferiment tal-jone tal-litju, mhux fjammabbiltà, saħħa mekkanika għolja, u kompatibilità elettrokimika tajba. Barra minn hekk, l-elettrolit tal-ġel iffurmat ġewwa l-batterija permezz ta 'polimerizzazzjoni in-situ għandu l-karatteristiċi ta' viskożità baxxa, immaniġġjar faċli, u kapaċità qawwija ta 'tixrib, li jistgħu jinfiltraw bis-sħiħ il-materjali attivi u jipproduċu kuntatt interfacial ideali, u b'hekk jikseb mogħdija tajba ta' migrazzjoni tal-joni . Pereżempju, il-grupp ta' riċerka ta' Guo Yuguo ħallat il-monomeru tradizzjonali bbażat fuq l-etere 1,3-dioxolane (1,3-Dioxolane, DOL) ma' 1,2-dimetossietan (1,{{15} }Dimethoxyethane, DME), kummerċjali Lithium Hexafluorophosphate (LiPF6) bħala melħ tal-litju jista 'jikkawża l-polimerizzazzjoni tal-ftuħ taċ-ċirku ta' DOL fl-istess ħin, u elettrolit ġdid ta 'ġell-state li jista' jaħdem b'mod stabbli f'batteriji tal-litju-kubrit u batteriji katodi kummerċjali inkiseb. Għalkemm il-polimeru bbażat fuq il-poliether huwa wieħed mill-aktar elettroliti stabbli għall-anodi tal-metall tal-litju, it-tieqa elettrokimika dejqa tagħha u l-konduttività jonika baxxa f'temperatura tal-kamra jillimitaw l-applikazzjoni tiegħu f'batteriji ta 'densità għolja ta' enerġija. Għalkemm LiPF6 għandu konduttività jonika ideali u kompatibilità eċċellenti ta 'elettrodu, għandu l-problema ta' stabbiltà elettrokimika fqira. Għalhekk, biex tiżviluppa elettrolit ta 'ġell-state b'prestazzjoni komprensiva eċċellenti, huwa meħtieġ li tagħżel hosts tal-polimeru adattati, melħ tal-litju u komponenti oħra.
Biex tibbilanċja r-relazzjoni bejn il-konduttività, l-istabbiltà ta 'vultaġġ għoli, u l-kompatibilità tal-elettrodu, f'dan l-istudju ġie żviluppat GCE kompost solidu-likwidu ta' prestazzjoni għolja. Ġie adottat il-metodu ta 'polimerizzazzjoni in-situ mibdi termali, intuża PEGDA bħala l-monomeru, ġie miżjud solvent imħallat ta' Ethylene Carbonate u Diethyl Carbonate, u LiTFSI u LiDFOB ġew introdotti bħala s-sistema doppja tal-melħ tal-litju biex jaħdmu flimkien mal-komponenti tal-polimeru. Filwaqt li ttejjeb il-prestazzjoni elettrokimika, l-istabbiltà tal-interface bejn l-elettrolit u l-anodu tal-metall tal-litju tissaħħaħ aktar.
1 Metodu sperimentali
1.1 Preparazzjoni tal-GCE
LiTFSI, LiDFOB, EC u DEC (Suzhou Duoduo Chemical Technology Co., Ltd.) huma kollha materjali tal-batterija ta 'grad anidru. Ir-reaġenti EC u DEC tħalltu, u LiTFSI u LiDFOB ġew miżuna u maħlula fis-solvent. L-elettrolit tas-sistema ta 'melħ doppju ppreparat (Liquid Electrolyte, LE) kien soluzzjoni EC/DEC (proporzjon tal-volum 1: 1) ta' 1 mol/L LiTFSI u 0.2 mol/L LiDFOB. PEGDA (Akbar minn jew ugwali għal 99 fil-mija, Mn=400) u azobisisobutyronitrile (Azodiisobutyronitrile, AIBN, 98 fil-mija) inxtraw minn Shanghai Aladdin Reagent Co., Ltd. Is-soluzzjoni prekursur tal-GCE ġiet ippreparata billi tħallat PEGDA u LE , u l-frazzjoni tal-massa ta 'PEGDA kienet 10 fil-mija, 20 fil-mija, u 30 fil-mija. Żid 1 fil-mija frazzjoni tal-massa tal-inizjatur termali AIBN u ħawwad sew. Is-soluzzjoni tal-prekursur tal-PEGDA ġiet imsaħħan f'70 grad għal 2 sigħat biex jinkisbu elettroliti komposti tal-ġell ibbażati fuq PEGDA kompletament polimerizzati, li kienu jisimhom GCE-x (x=10, 20, 30). L-esperimenti ta 'hawn fuq twettqu kollha f'kaxxa tal-ingwanti anidruża u ħielsa mill-ossiġnu.
1.2 Assemblaġġ tal-batterija
Assemblaġġ tal-batterija ta 'ċellula tal-buttuna CR2025 (316 stainless steel, SS), folja tal-metall tal-litju (14 mm × 0.45 mm, Li), fojl tal-aluminju (grad tal-batterija). Skont ir-rekwiżiti tat-test differenti, il-batteriji SS||SS, il-batteriji Li||SS, il-batteriji Li||Li, u l-batteriji Li||LiFePO4 ġew immuntati fil-kaxxa tal-ingwanti. Il-proporzjon tal-massa ta 'LiFePO4, Ketjen Iswed, u Polyvinylidene Difluoride (PVDF) fil-materjal tal-katodu huwa 90: 5: 5, u l-kapaċità taż-żona hija 0.67 mAh·cm-2. Ara Materjal Supplimentari S1 għal dettalji dwar il-proċess ta 'preparazzjoni tal-folja tal-elettrodu pożittiv u l-proċess tal-assemblaġġ tal-batterija.
1.3 Metodi ta 'karatterizzazzjoni ta' materjali
Il-gruppi funzjonali u l-istrutturi kimiċi tal-monomeri PEGDA u l-polimeri tagħhom ġew analizzati bl-użu ta’ Thermo NiColet iS50 Fourier Transform Infrared Spectrometer (Fourier Transform Infrared Spectrometer, FT-IR) minn Thermo Fisher Scientific Corporation tal-Istati Uniti, b’medda ta’ wavelength ta’ {{ 2}} ċm-1. Il-kristallinità tal-elettroliti ta 'l-istat tal-ġel b'kontenut differenti ta' polimeri kienet ikkaratterizzata minn diffrattometru tar-raġġi X D2 Phaser (Diffrattometru tar-Raġġi X, XRD) minn Bruker AXS Company, il-Ġermanja, u l-firxa ta 'skanjar kienet 2θ=5 grad ~ 80 grad. L-istrument tal-kejl ta 'l-angolu ta' kuntatt OCA40Micro ta 'Beijing Dongfang Defei Instrument Co., Ltd intuża biex jittestja l-angolu ta' kuntatt ta 'soluzzjonijiet prekursuri b'kontenut differenti ta' PEGDA fuq il-wiċċ tal-folja ta 'elettrodu LiFePO4. Il-morfoloġija mikroskopika tas-sezzjoni trasversali u l-wiċċ tal-folja tal-metall tal-litju ġiet osservata minn mikroskopju elettroniku tal-iskannjar tal-emissjoni tal-kamp JElectronics JSM -7500F (Mikroskopju Elettron tal-Iskanjar tal-Emissjoni tal-Qasam, FESEM). L-informazzjoni elementali fuq il-wiċċ tal-folja tal-metall tal-litju ġiet analizzata bl-użu ta 'spettrometru fotoelettron tar-raġġi X Escalab 250Xi (X-ray Photoelectron Spectroscopy, XPS) minn Thermo Fisher Scientific Corporation ta' l-Istati Uniti.
1.4 Test elettrokimiku
It-tieqa tal-istabbiltà elettrokimika tal-elettrolit ġiet ittestjata permezz ta 'voltametrija tal-knis lineari (LSV), il-firxa tal-vultaġġ kienet minn vultaġġ ta' ċirkwit miftuħ (OCV) sa 6 V, u r-rata tal-knis kienet 1 mV·s -1. Il-firxa ta 'frekwenza ta' Spettroskopija ta 'Impedenza Elettrokimika (EIS) hija 10-2 ~ 106 Hz, u l-vultaġġ ta' perturbazzjoni huwa 10 mV. Il-kronoamperometrija ntużat biex tkejjel in-numru ta 'migrazzjoni ta' joni tal-litju fl-elettrolit, id-differenza potenzjali ġiet issettjata għal 10 mV, u l-ħin kien 800 s, u n-numru ta 'migrazzjoni ta' joni tal-litju nkiseb skond il-formula (1):
Fosthom, tLi plus huwa n-numru ta 'trasferiment ta' joni tal-litju, ΔV hija d-differenza potenzjali, R{{0}} u RS huma l-valuri tal-impedenza tal-interface tal-elettrodu u l-elettrolit qabel u wara t-test, rispettivament, u I0 u IS huma l-kurrent tal-istat inizjali u l-kurrent tal-istat fiss, rispettivament. It-testijiet ta 'hawn fuq twettqu kollha fuq l-istazzjon tax-xogħol elettrokimiku b'ħafna kanali PARSTAT MC ta' AMETEK, l-Istati Uniti. Il-prestazzjoni taċ-ċiklu ta 'ċarġ-ħatt tal-batterija ġiet ittestjata bl-użu tal-pjattaforma tat-test tal-batterija LAND CT3001A-1U ta' Wuhan Landian Electronics Co., Ltd.
2 Riżultati u diskussjoni
2.1 Tħejjija u analiżi strutturali tal-GCE
F'dan l-istudju, PEGDA intuża bħala monomeru, AIBN intuża bħala inizjatur tal-polimerizzazzjoni, u EC u DEC ġew introdotti bħala plastiċizzanti. Elettrolit ta 'l-istat tal-ġel b'dimetakrilat ta' polyethylene glycol polimeriku cross-linked (p(PEGDA)) ġie sintetizzat f'70 grad. Il-formula tar-reazzjoni tal-polimerizzazzjoni hija murija fil-Figura 1(a). Wara li żżid l-inizjatur termali AIBN, PEGDA b'żewġ gruppi C=C terminali attivi jgħaddi malajr minn omopolimerizzazzjoni intermolekulari meta jissaħħan sa 70 grad. Il-ktajjen attivi ta 'AIBN jagħmlu l-ktajjen molekulari jgħaqqdu ma' xulxin jew internament, u finalment jiksbu l-istruttura tal-iskeletru tan-netwerk p(PEGDA), u jużaw b'suċċess il-metodu ta 'polimerizzazzjoni in-situ biex jiksbu l-elettrolit tal-istat tal-ġel ġewwa l-batterija. Kif muri fil-Figura S1, it-tliet soluzzjonijiet ta 'prekursur b'kontenut differenti ta' PEGDA kollha wrew tixrib tajba fuq il-folja tal-elettrodu pożittiv LiFePO4, li hija ċ-ċavetta biex jinkiseb kuntatt interfaċjali tajjeb bejn l-elettrolit u l-elettrodu.
Fig. 1 Preparazzjoni u analiżi strutturali tal-GCE
(a) Reazzjoni ta' polimerizzazzjoni ta' PEGDA; (b) Ritratti ottiċi ta' GCE-x; (c, d) Spettri FT-IR ta' GCE-20, PEGDA u LE; (e) mudelli XRD ta' GCE-x; Ċifri ikkuluriti huma disponibbli fuq il-websajt
Sabiex tinkiseb GCE b'konduttività jonika għolja, LiTFSI, li għandu grad għoli ta 'dissoċjazzjoni fil-polimeru, intuża bħala l-melħ tal-litju, u 0.2 mol/L LiDFOB ġie introdott biex jinbena n-netwerk tal-ġell ta' is-sistema tal-melħ doppju. LiDFOB għandu solubilità tajba u stabbiltà termali, speċjalment fil-proprjetajiet li jiffurmaw il-film. Meta s-solventi tal-karbonat ikunu f'kuntatt ma 'anodi tal-metall tal-litju, numru kbir ta' saffi ta 'depożizzjoni tal-litju porużi jew dendritiċi maħlula x'aktarx jiġu ffurmati fuq il-wiċċ tal-metall tal-litju. L-introduzzjoni ta 'LiDFOB tista' tassisti fil-formazzjoni ta 'saff ta' interfażi ta 'elettroliti solidi mingħajr HF (Solid Electrolyte Interphase, SEI) u ttejjeb il-kompatibilità ma' anodi tal-metall tal-litju. Fl-istess ħin, LiTFSI għandu effett korrużiv fuq il-kolletturi tal-kurrent tal-metall, filwaqt li LiDFOB jista 'passiva l-metall tal-aluminju u ttaffi l-effett tal-korrużjoni tal-LiTFSI fuq il-kolletturi tal-kurrent. Madankollu, l-elettrolit ta 'melħ wieħed ta' LiDFOB wera impedenza ogħla mill-elettrolit ta 'melħ doppju LiTFSI-LiDFOB ta' l-istess konċentrazzjoni. Kif muri fil-Figura S2, il-batterija Li||LiFePO4 ġiet immuntata bl-użu ta 'elettroliti tal-ġel 1.2 mol/L LiDFOB u LiTFSI-LiDFOB, rispettivament, u l-impedenza tal-batterija LiTFSI-LiDFOB kienet iżgħar b'mod sinifikanti.
Ir-riżultati tar-riċerka eżistenti juru li LiTFSI u LiDFOB jista 'jkollhom effett sinerġistiku, li jtejbu b'mod effettiv il-kompatibilità tal-elettrolit mal-anodu tal-metall tal-litju. Jiao Shuhong et al. uża XPS u FT-IR biex issib li l-elettrolit b'melħ doppju ta 'LiTFSI u LiDFOB jista' jippassiva l-kollettur tal-kurrent tal-aluminju tal-elettrodu pożittiv u jifforma saff SEI stabbli fuq il-wiċċ tal-elettrodu negattiv tal-metall tal-litju biex jinkiseb ċikliżmu stabbli fit-tul ta' batteriji tal-litju tal-metall. Fuq din il-bażi, Liu Yue et al. [26] uża simulazzjoni ta 'dinamika molekulari ibrida biex jistudja l-mekkaniżmu ta' azzjoni konġunta ta 'LiTFSI u LiDFOB f'batteriji tal-metall tal-litju, u spjega l-effett protettiv ta' LiTFSI fuq LiDFOB. Studji wrew li l-bond BO ta 'LiDFOB huwa relattivament l-aktar dgħajfa u suxxettibbli għall-ksur. LiDFOB se jiddekomponi malajr taħt l-azzjoni ta 'radikali ħielsa u jirreaġixxi mal-metall tal-litju biex jipproduċi Li0 u atomi tal-boron ħielsa. Ir-reazzjoni tal-inserzjoni tal-atomu tal-boron tikkawża li l-molekuli tas-solvent fl-elettrolit jiddekomponu, u l-frammenti molekulari li jirriżultaw se jkomplu jirreaġixxu ma 'frammenti molekulari tal-melħ tal-litju u atomi tal-boron. Fis-sistema tal-melħ tad-dilitju, madankollu, LiTFSI jiddekomponi b'mod preferenzjali, billi bbażat ruħha fuq il- "mekkaniżmu ta 'sagrifiċċju" biex jipproteġi lil LiDFOB, ir-rata ta' dekompożizzjoni ta 'LiDFOB titnaqqas b'mod sinifikanti. B'hekk jitnaqqas in-numru ta 'Li0 ħielsa u atomi tal-boron, li jistgħu jottimizzaw is-saff SEI u jipproteġu l-anodu tal-metall tal-litju.
Kif muri fil-Figura 1(b), GCE-x huwa uniformi u trasparenti bħal ġelatina, m'għadux fluwidu. Biex tivverifika aktar il-polimerizzazzjoni tal-monomeru, intuża FT-IR biex jikkaratterizza l-istrutturi kimiċi ta 'LE, monomeru PEGDA u GCE-20. Kif muri fil-Fig. 1(c), it-tliet kampjuni kollha juru l-quċċata ta 'assorbiment tipiku ta' vibrazzjoni ta 'tiġbid C=O (~ 1726 ċm-1). Il-quċċata ta' l-assorbiment f'1280 cm-1 ta' GCE tikkorrispondi mal-qċaċet ta' tiġbid antisimmetriku u simetriku tar-rabta ta' l-etere, li jindika li -(CH2CH2)n- fil-monomeru ma jinqeridx matul il-polimerizzazzjoni. Il-qċaċet f'1095 u 2867 cm−1 jappartjenu għal -COOR u -CH2, rispettivament. Kif muri fil-Figura 1(d), il-quċċata karatteristika tar-rabta C=C ta' PEGDA tinsab f'1616-1636 ċm-1, iżda tisparixxi f'GCE, li jindika li PEGDA ġie polimerizzat kompletament.
Peress li l-joni tal-litju jemigraw biss fir-reġjun amorfu tal-GCE, it-tnaqqis tal-kristallinità tal-elettrolit huwa ta 'benefiċċju biex tittejjeb il-konduttività jonika. Il-Figura 1(e) hija l-mudell XRD ta' GCE-x. It-tliet tipi ta 'kampjuni kollha għandhom quċċata unika ta' assorbiment tad-diffrazzjoni f'2θ=21 grad, li jindika li l-elettrolit ippreparat għandu reġjun amorfu akkumpanjat minn ammont żgħir ta 'kristalliti. Hekk kif il-kontenut ta 'PEGDA jiżdied, iż-żona tal-quċċata tal-ispettru tiżdied b'mod sinifikanti, il-proporzjon tar-reġjun amorfu tal-elettrolit tal-ġel jonqos, u l-kontenut ta' komponenti amorfu fl-elettrolit jonqos, li ma jwassalx għall-migrazzjoni tal-jone.
2.2 Prestazzjoni elettrokimika tal-analiżi tal-kompatibilità tal-metall GCE u Li
Sabiex tiġi studjata l-kompatibilità ta 'elettroliti b'kontenut ta' polimeru differenti b'anodi tal-metall tal-litju fil-batteriji, ġew analizzati l-ispettri ta 'impedenza ta' batteriji simetriċi Li||Li b'elettroliti GCE-x fl-istat inizjali (kif muri fil-Figura S3). Fil-figura, il-valuri tal-impedenza tal-interface tal-batteriji GCE-10 u GCE-20 huma t-tnejn żgħar, 93 u 152 Ω, rispettivament, u l-batterija GCE-30 tilħaq 409 Ω. Juri li l-migrazzjoni tal-jonji tal-litju f'GCE b'kontenut ogħla ta 'polimer jeħtieġ li tegħleb barriera akbar ta' migrazzjoni, li ma twassalx għall-konduzzjoni rapida ta 'jonji tal-litju fl-interface.
L-osservazzjoni tal-potenzjal żejjed tal-batterija simetrika Li||Li fit-test taċ-ċiklu ta 'ċarġ-discharge, nistgħu nkunu nafu d-differenza potenzjali ġġenerata mill-migrazzjoni tal-par tal-joni matul dan il-proċess, u mbagħad nevalwaw l-imġiba tad-depożizzjoni/tqaxxir tal-litju. Figura S4 turi l-kurvi tal-vultaġġ-ħin taċ-ċellula simmetrika Li||Li ta' GCE-x. It-temperatura tat-test kienet ta '25 grad, u l-batterija ġiet iċċarġjata u skarikata taħt kurrent kostanti b'kapaċità speċifika ta' 0.5 mAh ċm-2 u densità ta 'kurrent ta' 0.5 mA ċm-2. Il-potenzjal żejjed inizjali taċ-ċelloli Li|GCE-10|Li kien ta' 22 mV, u l-vultaġġ żdied għal 137 mV wara 250 siegħa. Il-potenzjal żejjed tal-batterija simetrika GCE-30 kien 104 mV fl-istadju inizjali, u l-potenzjal żejjed żdied malajr fiċ-ċikli sussegwenti, laħaq valur massimu ta '509 mV f'227 siegħa u mbagħad niżel drastikament, li jindika li l-batterija kellha short circuit intern. B'kuntrast, il-batterija GCE-20 tista' topera b'potenzal żejjed baxx qrib 30 mV, u għandha l-aktar prestazzjoni elettrokimika stabbli. Dan li ġej se jiffoka fuq l-elettrolit GCE-20.
Il-konduttività jonika ta 'elettrolit tirrifletti direttament il-kapaċità tal-joni li jemigraw f'kamp elettriku. Il-konduttività jonika ta' LE u GCE{{0}} ġiet ittestjata f'60, 50, 40, 30, 20, 10 u 0 grad, rispettivament. Kif muri fil-Figura 2(a), il-konduttività jonika ta' GCE-20 fi 30 grad hija 1.00 mS cm-1, u meta t-temperatura tat-test titla' għal 60 grad, il-konduttività jilħaq 1.39 mS ċm-1. Dan huwa minħabba li l-enerġija ta 'attivazzjoni tonqos maż-żieda tat-temperatura tat-test, u l-attività tal-moviment tas-segmenti tal-katina tal-polimeru u l-joni tal-litju tiżdied. Madankollu, il-veloċità tal-moviment tas-segmenti tal-katina tal-polimeru hija ovvjament affettwata mit-temperatura, għalhekk il-konduttività tal-elettrolit tal-ġel GCE-20 tinbidel aktar minn dik tas-soluzzjoni tal-elettroliti.
Fig. 2 Prestazzjoni elettrokimika tal-GCE-20
(a) Konduttivitajiet joniċi ta' LE u GCE-20; (b) kurvi LSV ta' LE u GCE-20; (c) Profil tal-ħin kurrenti taċ-ċellula Li|GCE-20|Li b'daħla li turi plottijiet ta' Nyquist korrispondenti; (d) Kurvi ta' vultaġġ-ħin ta' ċelloli Li||Li simetriċi immuntati ma' LE u GCE-20; (e) Plottijiet ta' Nyquist taċ-ċellula Li|GCE-20|Li wara ċ-ċikliżmu; (f) Kurvi tal-vultaġġ-ħin u d-densità tal-kurrent-ħin taċ-ċellula Li|GCE-20|Li; Ċifri ikkuluriti huma disponibbli fuq il-websajt
It-titjib tad-densità tal-enerġija tal-batteriji jeħtieġ li tiġi żgurata l-istabbiltà tal-elettrolit f'vultaġġi operattivi għoljin. Studji wrew li l-elettroliti bbażati fuq polimeri kkoordinati bil-karbonil normalment ikollhom tieqa elettrokimika wiesgħa u stabbiltà tajba f'vultaġġi operattivi għoljin. Figura 2(b) turi li l-kurva LSV tal-batterija GCE-20 tibda tvarja b'mod sinifikanti f'5.26 V, u jista 'jitqies li t-tieqa elettrokimika tal-elettrolit tal-ġel GCE-20 tilħaq 5.26 V. B'kuntrast, it-tieqa elettrokimika tal-elettrolit kummerċjali hija biss 3.92 V. Għalhekk, l-elettrolit tal-istat tal-ġel għandu stabbiltà elettrokimika eċċellenti f'vultaġġ għoli.
Barra minn hekk, in-numru tal-migrazzjoni tal-jone tal-litju tal-elettrolit huwa wkoll wieħed mill-indikaturi biex titkejjel il-konduttività tal-jone tal-litju. Huwa definit bħala l-proporzjon tan-numru ta 'jonji tal-litju li jgħaddu minn sezzjoni ta' l-elettrolit perpendikolari għad-direzzjoni tal-migrazzjoni tal-jone tal-litju għal kull unità ta 'ħin għas-somma ta' anjoni u katjoni li jgħaddu mit-taqsima. Iktar ma jkun għoli l-valur, akbar ikun il-proporzjon ta 'jonji tal-litju fil-proċess ta' migrazzjoni tal-jone, u iktar tkun għolja l-effiċjenza tal-migrazzjoni. Il-Figura 2(c) hija l-kurva tal-kronoamperometrija tal-batterija Li|GCE-20|Li, fejn id-daħla hija t-tqabbil tal-impedenza elettrokimika tal-batterija qabel u wara t-test. Skont il-formula (1), in-numru tal-migrazzjoni tal-jone tal-litju tal-GCE-20 huwa 0.21. L-introduzzjoni ta 'addittivi jew doping b'mili inorganiċi tista' tikseb rata ogħla ta 'migrazzjoni tal-jone tal-litju, li mhux biss hija ta' benefiċċju biex ittejjeb ir-rata ta 'ċarġ u skariku tal-batterija, iżda wkoll ittejjeb l-istabbiltà taċ-ċiklu tagħha.
Matul il-proċess tal-iċċarġjar u l-ħatt tal-batterija simetrika Li||Li, l-anjoni u l-katjoni fl-elettrolit jgħaddu minn kontromigrazzjoni. Waqt l-iċċarġjar, il-jonji tal-litju jemigraw lejn l-elettrodu negattiv, u l-anjoni jemigraw lejn l-elettrodu pożittiv, u l-oppost huwa minnu meta jarmi. Għalhekk, matul il-proċess tal-iċċarġjar u l-ħatt, il-gradjent tal-konċentrazzjoni tal-jone bejn l-elettrodi pożittivi u negattivi u l-kamp elettriku integrat jiżdied gradwalment, ifixkel il-moviment oppost ta 'anjoni u katjoni, li jirriżulta f'polarizzazzjoni tal-konċentrazzjoni ġewwa l-batterija, li tirriżulta f'bidla f'potenzjal żejjed. Kif muri fil-Figura 2(d), il-batterija Li|GCE-20|Li għandha potenzjal żejjed ta '46 mV wara ċikliżmu stabbli għal 300 siegħa. Madankollu, il-potenzjal żejjed iġġenerat mill-batterija Li|LE|Li matul it-test huwa ogħla b'mod sinifikanti minn dak tal-batterija Li|GCE-20|Li (65 ~ 118 mV). Dan minħabba li d-dendriti tal-litju li qed jikbru jikkawżaw short circuits rotob f'xi siti interni. Ir-riżultati juru li l-imġieba elettrokimika ġewwa l-batterija GCE-20 hija aktar ideali. Il-Figura 2(e) hija t-test EIS tal-batterija simmetrika wara 10, 20, 50 u 100 ċiklu. Hekk kif in-numru ta 'ċikli ta' ċarġ-skariku jiżdied, l-impedenza tal-batterija għandha tendenza li tonqos. Matul dan il-proċess, inbena saff SEI stabbli bejn l-elettrolit u l-interface tal-metall tal-litju, u l-kuntatt tal-interface ġie ottimizzat, sabiex l-impedenza tal-interface naqset b'mod sinifikanti.
F'25 grad , il-batterija Li|GCE-20|Li kienet soġġetta għal 10 ċikli ta' ċarġ u skariku f'densitajiet kurrenti ta' 0.2, {{10} }.5, 1, 2, 0.2 u 0.5 mA ċm-2, rispettivament. Il-Figura 2(f) tirrifletti t-tendenza tal-potenzjal żejjed taċ-ċellula simmetrika matul iż-żmien matul dan il-proċess. Il-potenzjal żejjed f'densità baxxa ta 'kurrent huwa żgħir u jista' jibqa 'relattivament stabbli. Wara li d-densità tal-kurrent tiżdied, il-potenzjal żejjed jiżdied kif xieraq, u m'hemm l-ebda żieda/tnaqqis f'daqqa fil-vultaġġ matul il-proċess.
Il-morfoloġija tal-kisja tal-folja tal-litju wara ċ-ċikliżmu tista 'tikkaratterizza viżwalment l-imġieba tad-depożizzjoni/tqaxxir tal-litju ġewwa l-batterija. Il-batterija Li||Li simetrika ġiet żarmata wara l-iċċarġjar u l-ħatt għal 100 siegħa b'kapaċità ta' 0.5 mAh ċm-2 u densità ta' kurrent ta' 0.5 mA ċm{{6} }, u l-morfoloġija mikroskopika tas-sezzjoni trasversali u l-wiċċ tal-folja tal-metall tal-litju ġiet osservata minn FESEM. Kif muri fil-Figura 3(a, b), il-ħxuna tal-folja tal-litju verġni mhux ittrattat hija 353 µm, u l-wiċċ huwa ċatt u lixx. L-interazzjoni bejn l-elettrolit likwidu u l-metall tal-litju twassal għad-depożizzjoni ta 'numru kbir ta' saffi ta 'depożizzjoni tal-litju sfużi u porużi fuq il-wiċċ tal-folja tal-litju tal-batterija Li|LE|Li, l-aktar fil-forma ta' ħażiż fin u irregolari. Meta l-ħxuna tal-folja tal-metall tal-litju tiżdied għal 446 µm, ikun hemm effett ovvju ta 'espansjoni tal-volum, u jiġi ġġenerat numru kbir ta' dendriti. B'kuntrast, il-ħxuna tal-folja tal-litju fil-batterija Li|GCE-20|Li hija 391 μm, u s-saff ta 'depożizzjoni tal-wiċċ huwa dens u uniformi, u m'hemm l-ebda kisja tal-litju maqsuma fin (Fig. 3(c) )). Juri li l-elettrolit ta 'l-istat tal-ġel jista' jrażżan b'mod effettiv l-espansjoni tal-volum ta 'anodu tal-metall tal-litju. LiDFOB f'GCE-20 jista 'jgħin fil-formazzjoni ta' saff SEI stabbli biex jibbilanċja l-potenzjal intern tal-batterija, u jdewwem it-tkabbir tad-dendriti tal-litju billi jinduċi depożizzjoni uniformi tal-litju. Għalhekk, sa ċertu punt, jista 'jottimizza l-imġiba tad-depożizzjoni/tqaxxir tal-litju u jipproteġi l-anodu tal-metall tal-litju.
Fig. 3 Immaġini SEM ta 'Li metalliku
Immaġini SEM cross-sectional (fuq) u ta' fuq ('l isfel) ta' (a) Li metalliku frisk u morfoloġija ta' depożizzjoni tal-litju f'ċelloli Li simetriċi||Li b'(b) LE u (c) GCE-20
Sussegwentement, l-analiżi tal-element tal-wiċċ XPS intużat biex tesplora l-kompożizzjoni tas-saff SEI fuq il-wiċċ tal-anodu tal-metall tal-litju taħt l-azzjoni tas-sistema ta 'melħ doppju LiTFSI-LiDFOB GCE. Figura S5 hija l-ispettru XPS tal-wiċċ tal-anodu tal-metall tal-litju bl-użu ta' LE u GCE-20. L-ispettru ta 'C1s (Fig. S5 (a, d)) prinċipalment għandu 4 peaks tas-sinjal, li jikkorrispondu għal CC / CH f'284.8 eV. Iż-żewġ qċaċet f'286.4 u 289.4 eV jikkorrispondu għal CO u C=O, rispettivament, u huma prinċipalment derivati mill-prodotti tad-dekompożizzjoni ta 'solventi karbonati (bħal ROCO2-, ROC-, eċċ.) . Il-quċċata f'292.7 eV tikkorrispondi għal CF3, li hija prinċipalment derivata mill-prodotti ta 'dekompożizzjoni tal-melħ tal-litju. Fl-ispettru O1s (Figura S5(b, e)), il-qċaċet f'531.1 u 532.3 eV jikkorrispondu għal C=O u CO, rispettivament, u l-kontenut relattiv ta 'CO jitnaqqas b'mod sinifikanti, li huwa prinċipalment relatat ma' it-tnaqqis fil-kontenut tal-prodotti tad-dekompożizzjoni. Taħt l-azzjoni konġunta ta 'LiTFSI u LiDFOB, il-formazzjoni ta' LiOCH3, Li2O2C2H4 u prodotti sekondarji oħra hija ristretta. Barra minn hekk, b'differenza LE (Fig. S5(e)), fl-ispettru F1s ta 'GCE-20 (Fig. S5(f)), il-quċċata tas-sinjal ta' LiF hija f'684.5 eV, u LiF jista 'jgħin fil- formazzjoni ta’ saff SEI dens u stabbli.
2.3 Analiżi tal-prestazzjoni elettrokimika tal-batterija Li||LiFePO4
LiFePO4 għandu l-vantaġġi ta 'kapaċità għolja, ħajja ta' ċiklu twil, u sigurtà pendenti, u huwa materjal attiv ta 'elettrodu pożittiv mainstream. Il-kapaċità speċifika teoretika tagħha hija 170 mAh·g-1. F'25 grad , il-batterija Li|GCE-20|LiFePO4 ġiet iċċarġjata u skarikata 200 darbiet f'kurrent kostanti ta' 0.2C (1C=0.67 mA·cm{{12 }}). Kif muri fil-Figura 4(a, b), il-kapaċità speċifika tal-iskarigu tal-ewwel ċiklu hija 141.4 mAh·g-1. Il-kapaċità speċifika ta 'kwittanza tal-200 dawra hija 131.4 mAh·g-1, ir-rata ta' żamma tal-kapaċità tilħaq 92.95 fil-mija, u t-tnaqqis tal-kapaċità ta 'dawra waħda hija inqas minn 0.04 fil-mija. Il-vultaġġ tal-pjattaforma huwa stabbli, f'konformità mal-karatteristiċi tal-batteriji LiFePO4. L-effiċjenza coulombic, bħala indikatur importanti għall-evalwazzjoni tal-istabbiltà taċ-ċiklu tal-batterija, tirreferi għall-proporzjon tal-kapaċità ta 'skariku tal-batterija mal-kapaċità tal-iċċarġjar matul l-istess ċiklu. L-effiċjenza coulombic tal-ewwel ċiklu tal-batterija Li|GCE-20|LiFePO4 hija 97.8 fil-mija . Minħabba l-formazzjoni tas-saff SEI matul il-proċess ta 'kwittanza ta' l-ewwel ċiklu, hija ġġenerata parti mill-kapaċità irriversibbli, li tirriżulta f'effiċjenza coulombic baxxa ta 'l-ewwel ċiklu.
Fig. 4 Prestazzjoni elettrokimika taċ-ċelloli Li|GCE-20|LiFePO4
(a) Prestazzjoni taċ-ċikliżmu u (b) kurvi korrispondenti tal-vultaġġ-kapaċità f'0.2C; (c) Prestazzjoni tar-rata u (d) kurvi korrispondenti tal-vultaġġ-kapaċità; Ċifri ikkuluriti huma disponibbli fuq il-websajt
Barra minn hekk, saru testijiet ta' ċarġ u skariku fuq Li|GCE{{0}}|LiFePO4 f'0.3C, 0.5C, 1C, 1.5C, u {{12 }}.5C kurrenti tar-rata biex tesplora l-prestazzjoni tar-rata tagħha. Kif muri fil-Fig. 4(c), meta r-rata kurrenti hija 0.5C, il-kapaċità speċifika ta 'skarika tal-ewwel ċiklu tal-batterija hija 160.2 mAh·g-1. Hekk kif ir-rata attwali tiżdied, il-kapaċità speċifika tal-iskarika tal-batterija tonqos f'medda kontrollabbli. Ir-rata tiżdied għal 2C, u l-kapaċità speċifika tal-iskarigu tal-ewwel ċiklu hija 130 mAh·g-1. Sussegwentement, ir-rata attwali reġgħet lura għal 0.5C, u l-kapaċità speċifika tal-iskarigu tal-ewwel ċiklu kienet 156.1 mAh·g-1. Il-kurvi rilevanti tal-vultaġġ-kapaċità huma murija fil-Figura 4(d). Il-vultaġġ tal-plateau b'rati differenti huwa stabbli mingħajr ma jikkawża żieda fil-potenzjal żejjed, u l-batterija turi prestazzjoni tajba tar-rata u riversibbiltà.
3 Konklużjoni
GCE bbażat fuq PEGDA ġie żviluppat billi bdiet termalment polimerizzazzjoni in-situ. L-analiżi tal-karatterizzazzjoni FT-IR u XRD ta 'GCE, flimkien ma' testijiet elettrokimiċi, skrinjaw l-aħjar formulazzjoni GCE. Ikompli tiġbor il-batterija biex tistudja l-prestazzjoni elettrokimika tal-elettrolit, u tanalizza l-effett protettiv tal-elettrolit fuq l-elettrodu negattiv tal-metall tal-litju billi tosserva l-morfoloġija mikroskopika u l-karatterizzazzjoni tal-element tal-wiċċ tal-metall tal-litju, u tispjega:
1) Il-GCE-x (x=10, 20, 30) imħejji permezz ta 'polimerizzazzjoni in-situ jista' jixxarrab il-folja tal-elettrodu sew, u l-elettrolit għandu l-aħjar stabbiltà elettrokimika meta l-frazzjoni tal-massa ta 'PEGDA hija 20 fil-mija.
2) Is-sistema tal-melħ tad-dilitju ta 'LiTFSI u LiDFOB hija introdotta, li tista' tifforma interazzjoni tajba mal-komponenti tal-polimeru. L-elettrolit għandu tieqa elettrokimika wiesgħa (5.26 V) u konduttività jonika għolja (30 grad , 1×10-3 S·cm-1). Fl-istess ħin, is-sistema tal-melħ tad-dilitju tista 'tintuża biex tibni saff SEI stabbli u tipproteġi b'mod effettiv l-anodu tal-metall tal-litju.
3) Bl-użu ta 'GCE-20 biex tqabbel il-materjal tal-katodu kummerċjali LiFePO4, il-batterija sħiħa immuntata tista' tiċċarġja u tiskarika b'mod stabbli għal 200 ċikli b'kurrent ta '0.2C, b'rata ta' żamma tal-kapaċità ta '92.95 fil-mija , u juri prestazzjoni tajba tar-rata.
Fil-qosor, dan ix-xogħol kiseb prestazzjoni elettrokimika sikura u eċċellenti ta 'GCE, li tipprovdi soluzzjoni effettiva għall-iżvilupp ta' batteriji tal-metall tal-litju ta 'densità għolja ta' enerġija sikuri u stabbli.
Materjal addizzjonali:
Proċess ta 'preparazzjoni tal-batterija S1
Ħallat u itħan LiFePO4, Ketjen Black u PVDF skont il-proporzjon fil-mira, żid is-solvent N-Methylpyrrolidone (N-Methylpyrrolidone, NMP), ħawwad u xerred bis-sħiħ, u akkwista demel likwidu attiv uniformi u viskuż. Id-demel likwidu kien miksi b'kisja mibruxa fuq il-fojl tal-aluminju b'kisja ċatta, imbagħad trasferita għal forn bil-vakwu, u mnixxfa fi 80 grad għal 12-il siegħa. Wara li taqta 'l-folja tal-elettrodu, erġa' nixxef u ttrasferih f'kaxxa tal-ingwanti anidruża u mingħajr ossiġnu.
Siegla, shrapnel, u folja tal-metall tal-litju tqiegħdu fiċ-ċentru tal-każ tal-elettrodu negattiv f'sekwenza, u l-ħxuna tal-folja tal-metall tal-litju kienet 0.35 mm. Sussegwentement, is-soluzzjoni tal-prekursur tal-GCE ġiet miżjuda qatra fuq iċ-ċentru tal-wiċċ tal-elettrodu negattiv (50 µL) bl-użu ta 'pipetta gun, u mbagħad is-separatur tal-batterija Celgard 2500 u l-folja tal-elettrodu pożittiv (separatur tal-batterija Celgard 2500) tqiegħdu ġo sekwenza. Qabel ma immuntat il-batterija Li||LiFePO4, il-biċċa tal-arblu pożittiv ġiet miżuna u t-tagħbija tal-materjal attiv ġiet irreġistrata. It-tagħbija tal-wiċċ tal-materjal attiv tal-elettrodu pożittiv LiFePO4 kienet 3.94 mg cm-2. Fl-aħħarnett, ippressa u ssiġilla l-batterija fuq magna tas-siġillar tal-batterija, ittrasferiha f'ambjent ta '70 grad u saħħanha għal 2 sigħat biex tibda l-polimerizzazzjoni biex tikseb elettrolit tal-istat tal-ġel. Sabiex jiġi żgurat li l-elettrolit jinfiltra bis-sħiħ il-biċċa tal-arblu LiFePO4, il-batterija jeħtieġ li titħalla toqgħod għal siegħa wara l-assemblaġġ.
Fig. S1 Angoli ta' kuntatt bejn is-soluzzjoni tal-prekursur tal-polimeru u l-katodi
(a) LE; (b) GCE-10; (c) GCE-20; (d) GCE-30
Fig. S2 Plottijiet ta' Nyquist ta' ċelloli Li||LiFePO4 immuntati tal-GCE b'melħ tal-litju differenti
Fig. S3 Plottijiet ta' Nyquist ta' ċelloli Li||Li simetriċi assemblati b'elettroliti GCE-x
Fig. S4 Profili tal-vultaġġ tal-ħin taċ-ċelloli Li||Li simetriċi assemblati b'elettroliti GCE-x
Fig. S5 Spettri XPS ta 'anodu Li metalliku f'ċelloli Li||Li simetriċi
(a, d) C1s, (b, e) O1s, (c, f) F1s Spettri XPS ta' anodu Li metalliku b'(ac) LE u (df) GCE-20
[1] GOODENOUGH JB, KIM Y.
Sfidi għal batteriji Li rikarikabbli
Kimika tal-Materjali, 2010, 22(3):587.
[2] ZHAO J, LIAO L, SHI F, et al.
Fluworinazzjoni tal-wiċċ ta 'materjali tal-anodi tal-batterija reattivi għal stabbiltà mtejba
Ġurnal tas-Soċjetà Kimika Amerikana, 2017, 139(33):11550.
[3] TARASCON JM, ARMAND M.
Kwistjonijiet u sfidi li jiffaċċjaw batteriji tal-litju rikarikabbli
Natura, 2001, 414(6861):359.
[4] ZHI J, YAZDI AZ, VALAPPIL G, et al.
Interfażi ta 'elettroliti solidi artifiċjali għal sistemi ta' ħażna ta 'enerġija tal-litju milwiema
Avvanzi fix-Xjenza, 2017, 3(9):e1701010.
[5] JUN K, SUN Y, XIAO Y, et al.
Kondutturi superioniċi tal-litju b'oqfsa li jaqsmu l-kantunieri
Materjali tan-Natura, 2022, 21: 924.
[6] LIU J, BAO Z, CUI Y, et al.
Mogħdijiet għal batteriji prattiċi tal-metall tal-litju b'ċiklu twil ta 'enerġija għolja
Natura Enerġija, 2019, 4(3):180.
[7] DUNN B, KAMATH H, TARASCON J M.
Ħażna ta 'enerġija elettrika għall-grilja: batterija ta' għażliet
Xjenza, 2011, 334(6058):928.
[8] MAUGER A, JULIEN CM, PAOLELLA A, et al.
Bini ta 'batteriji aħjar fl-istat solidu: reviżjoni
Materjali, 2019, 12(23):3892.
[9] MANTHIRAM A, YU X, WANG S.
Kimiċi tal-batteriji tal-litju attivati minn elettroliti fi stat solidu
Natura Reviżjonijiet Materjali, 2017, 2(4):16103.
[10] ZHOU D, SHANMUKARAJ D, TKACHEVA A, et al.
Elettroliti polimeru għal batteriji bbażati fuq il-litju: avvanzi u prospetti
Chem, 2019, 5(9):2326.
[11] TAN SJ, YUE J, TIAN YF, et al.
Fosfat ritardant tal-fjammi inkapsulat fil-post f'matriċi polimeru robusta għal batteriji tal-metall tal-litju kważi-solidu sikuri u stabbli
Materjali tal-Ħażna tal-Enerġija, 2021, 39: 186.
[12] ZHAO Q, LIU X, STALIN S, et al.
Elettroliti polimeru fi stat solidu bi trasport interfacial veloċi inkorporat għal batteriji tal-litju sekondarji
Natura Enerġija, 2019, 4(5):365.
[13] ZHOU Z, FENG Y, WANG J, et al.
Ġilda robusta, li tiġġebbed ħafna li twassal għall-jone għal batteriji tal-metall tal-litju stabbli
Ġurnal tal-Inġinerija Kimika, 2020, 396: 125254.
[14] WILKEN S, TRESKOW M, SCHEERS J, et al.
L-istadji inizjali tad-dekompożizzjoni termali tal-elettroliti tal-batterija tal-jone tal-litju bbażati fuq LiPF6-bi spettroskopija dettaljata Raman u NMR
Avvanzi RSC, 2013, 3(37):16359.
[15] LIU FQ, WANG WP, YIN YX, et al.
Aġġornament ta 'elettrolit likwidu tradizzjonali permezz ta' ġelazzjoni in situ għal batteriji futuri tal-metall tal-litju
Avvanzi fix-Xjenza, 2018, 4(10):eaat5383.
[16] XU C, SUN B, GUSTAFSSON T, et al.
Formazzjoni ta 'saff tal-interface f'batteriji tal-litju tal-elettroliti tal-polimer solidu: studju XPS
Ġurnal tal-Kimika tal-Materjali A, 2014, 2(20):7256.
[17] WEI Z, CHEN S, WANG J, et al.
Konduzzjoni superjuri tal-jone tal-litju ta 'elettrolit tal-polimeru bi struttura bħal moxt permezz ta' kopolimerizzazzjoni mingħajr solvent għal batterija tal-litju bipolari fi stat solidu
Ġurnal tal-Kimika tal-Materjali A, 2018, 6(27):13438.
[18] DI NOTO V, LAVINA S, GIFFIN GA, et al.
Elettroliti polimeru: preżenti, passat u futur
Electrochimica Acta, 2011, 57(15):4.
[19] XUE Z, HE D, XIE X.
Elettroliti bbażati fuq poly(ethylene oxide) għal batteriji tal-jone tal-litju
Ġurnal tal-Kimika tal-Materjali A, 2015, 3(38):19218.
[20] MINDEMARK J, LACEY MJ, BOWDEN T, et al.
Lil hinn PEO-Materjali ospitanti alternattivi għal Li plus -conducting solidu polimeru elettroliti
Progress in Polymer Science, 2018, 81: 114.
[21] ARAVINDAN V, GNANARAJ J, MADHAVI S, et al.
Imluħa tal-elettroliti konduttivi tal-jone tal-litju għal batteriji tal-litju
Kimika-A Ewropew Ġurnal, 2011, 17(51):14326.
[22] XU K.
Elettroliti u interphases fil-batteriji tal-Li-ion u lil hinn
Chemical Reviews, 2014, 114(23):11503.
[23] YANG H, ZHUANG GV, ROSS JR P N.
Stabbiltà termali tal-melħ LiPF6 u elettroliti tal-batterija Li-ion li fihom LiPF6
Ġurnal ta’ Sorsi ta’ Enerġija, 2006, 161(1):573.
[24] LI Q, LIU G, CHENG H, et al.
Disinn ta 'elettroliti b'temperatura baxxa għal batteriji tal-jone tal-litju: prospett u sfidi
Kimika-A Ewropew Ġurnal, 2021, 27(64):15842.
[25] JIAO S, REN X, CAO R, et al.
Ċikliżmu stabbli ta 'batteriji tal-metall tal-litju ta' vultaġġ għoli fl-elettroliti tal-etere
Natura Enerġija, 2018, 3(9):739.
[26] LIU Y, YU P, SUN Q, et al.
Polimerizzazzjoni operando mbassra fl-anodu tal-litju permezz ta 'inserzjoni tal-boron
Ittri dwar l-Enerġija ACS, 2021, 6(6):2320.
[27] CAO W, LU J, ZHOU K, et al.
SEI kompost organiku-inorganiku għal anodu tal-metall Li stabbli permezz ta 'polimerizzazzjoni in-situ
Nano Enerġija, 2022, 95: 106983.
[28] CHENG S, SMITH DM, LI C Y.
Kif l-istruttura kristallina nanoskala taffettwa t-trasport tal-joni f'elettroliti polimeri solidi?
Makromolekuli, 2014, 47(12):3978.
[29] JOHANSON P.
L-ewwel prinċipji mmudellar ta 'elettroliti polimeru amorfi: Li plus -PEO, Li plus -PEI, u Li plus -PES kumplessi
Polimeru, 2001, 42(9):4367.
[30] SUN B, MINDEMARK J, EDSTRÖM K, et al.
Elettroliti polimeri solidi bbażati fuq il-polikarbonat għal batteriji tal-jone tal-Liju
Solidu Stat Joniċi, 2014, 262: 738.
[31] SILVA MM, BARROS SC, SMITH MJ, et al.
Karatterizzazzjoni ta 'elettroliti polimeri solidi bbażati fuq poly (trimethylenecarbonate) u tetrafluoroborat tal-litju
Electrochimica Acta, 2004, 49(12): 1887.
[32] BARBOSA P, RODRIGUES L, SILVA MM, et al.
Karatterizzazzjoni ta 'elettroliti polimeru solidu pTMCnLiPF6
Solid State Ionics, 2011, 193(1):39.
