《Non-polar Co-solvent Driving LUMO Energy Evolution of Methyl Acetate Electrolyte to Afford Lithium-ion Batteries Operating at −60℃》(非极性共溶剂驱动乙酸甲酯电解液的LUMO能级演化,使锂离子电池在-60℃下工作)
锂离子电池(LIBs)在低温下(<−20℃)的运行受到传统碳酸盐电解液的低导电性和高粘度的阻碍。乙酸甲酯(MA)已被证明是一种具有竞争力的低温电解液溶剂,具有低粘度和低凝固点,但其界面稳定性较差,直到现在仍难以琢磨。在这里,我们揭示了MA基电解液的还原稳定性从根本上受阴离子主导的溶剂化结构所支配。基于这一框架,在电解液中采用了氟苯,以促进阴离子通过偶极-偶极相互作用进入溶剂化壳层,并产生自由MA,从而提高MA的LUMO能级。所设计的电解液使钴酸锂(LCO)/石墨电池在-20℃下表现出优异的循环性能(在1℃下循环1000次后保持90%),在-60℃的超低温下0.05C时保持91%的室温容量。得益于丰富的游离MA,这种电解质在-60℃时具有很高的电导率(2.61 mS cm-1),允许LCO/石墨电池在-60℃时充电。这项工作为那些还原稳定性差的溶剂提供了实际应用的可能性,并为设计低温应用的先进电解质提供了新的方法。
文章链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202301028