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迈向长寿命高电压水系锂离子电池：从溶解化学到SEI优化对抗电子隧道效应

能源学人 2025-01-01 12:34

文章摘要

本研究旨在提升水系锂离子电池的循环性能，通过设计新型电解质和优化电极-电解质界面结构来实现。研究背景指出，使用水作为电解质溶剂虽提高了安全性和环保性，但其电化学稳定性窗口较窄，需通过打破水分子氢键网络和优化SEI膜来扩展。研究采用乙酰胺、LiTFSI和水组成的三元共晶电解质，通过光谱分析和分子动力学模拟证实了其有效性。结果表明，该电解质在超过3V的电化学稳定性窗口下工作，但循环性能未达预期，原因在于SEI膜不足。通过加宽工作电压诱导额外的氢化反应，成功增强了SEI膜的形成，显著提高了循环稳定性。研究结论表明，优化SEI膜对减轻电子隧道效应并确保电池长期稳定性至关重要。

迈向长寿命高电压水系锂离子电池：从溶解化学到SEI优化对抗电子隧道效应

查看文献： Toward Long-Life High-Voltage Aqueous Li-Ion Batteries: from Solvation Chemistry to Solid-Electrolyte-Interphase Layer Optimization Against Electron Tunneling Effect
查看期刊：Advanced Materials

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