《Loosely Coordinating Diluted Highly Concentrated Electrolyte toward -60oC Li Metal Batteries》(基于疏松配位的稀释高浓型电解液用于-60oC 锂金属电池)
锂金属电池(LMBs)有望实现超过400wh/kg的超高能量密度。然而,在低于零度的环境温度下,LMBs的性能会严重下降,主要原因是锂金属负极(LMA)与电解液之间的兼容性差以及锂离子(Li+)脱溶剂化速率慢。为了改善LMBs在低温下的电化学性能,稀释高浓度电解液(DHCE)被提出作为一种可行的解决方案。这种电解液具有较高的LMA兼容性和较快的Li+脱溶剂化能力。目前,典型的DHCE采用1,2-二甲氧基乙烷(DME)作为主要溶剂。然而,在低于-40°C的温度下,常规DHCE中Li+与DME之间的紧密配位使得Li+难以实现快速脱溶剂化过程。为了实现在-60°C条件下LMB的正常运行,设计一种新型的DHCE,其中Li+与主溶剂之间具有松散的配位关系可能是一个有效的解决策略。基于此,我们报道了一种基于疏松配位的稀释高浓型电解液用于-60oC锂金属电池。这种电解液通过Li+与环戊基甲醚主溶剂(CPME)之间的疏松配位,实现了快速的Li+脱溶剂化过程,并保持了超高的LMA兼容性。采用该电解液的锂金属电池在低温下展现出优异的电化学性能。这项工作为设计低温电解液提供了一种新的途径。
文章链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095495623006289