【锂金属】陶占良教授Angew:优化低温锂沉积
对于锂(Li)金属电池(LMBs)来说,工作温度的降低会通过更无序的Li沉积带来严重的安全问题。
近日,南开大学陶占良教授开发了一种用于LMBs的新型二甲氧基甲烷(DMM)基电解质。
文章要点
1)密度泛函理论(DFT)计算结果显示,DMM溶剂分子具有弱溶剂化能力。光谱分析和经典分子动力学(MD)模拟的结果表明,DMM电解质中存在更多的接触离子对(CIPs)和聚集体(AGGs ),表明锂离子和阴离子之间有更多的配位。
2)得益于富阴离子的溶剂化结构,DMM电解质表现出较低的去溶剂化能,更倾向于在Li负极上形成富无机物的固体电解质界面。
3)实验结果显示,DMM电解液中可以观察到更均匀的沉积形态,相应地,Li||Cu电池从室温到-40 °C表现出高度可逆的Li沉积/剥离行为。此外,硫化聚丙烯腈(SPAN)全电池表现出优异的低温性能(-40 °C),120次循环后容量保持率为63.8%。
参考文献
Tao Ma, et al, Optimize Lithium Deposition at Low Temperature by Weakly Solvating Power Solvent, Angew. Chem. Int. Ed. 2022
DOI: 10.1002/anie.202207927
https://doi.org/10.1002/anie.202207927