電解質(zhì)

可充電鋰電池已經(jīng)成為最重要的能量存儲設(shè)備之一，而這類電池極度依賴于溫度，在低溫下（低于零下10℃）會表現(xiàn)出急劇的能量、功率和循環(huán)壽命的衰減，極大的限制了其在寒冷地區(qū)的應(yīng)用。造成這一現(xiàn)象的主要原因是低溫下限制了分子動力學(xué)，造成固體電解質(zhì)界面膜（SEI膜）的結(jié)構(gòu)改變。前人的研究中，在零下15℃時，傳統(tǒng)的電解液衍生的SEI膜一般是結(jié)晶不均勻的，容易導(dǎo)致表面鈍化、鋰金屬腐蝕和鋰枝晶的生長。盡管采取了一些措施如保護(hù)層的使用、替換的電電解液和鋰主體等在室溫下穩(wěn)定鋰金屬負(fù)極和特定電解液在超低溫沉積鋰，由于在低…

開發(fā)高能量密度，高安全性和長循環(huán)壽命的可充電鋰金屬電池仍然是一個巨大的挑戰(zhàn)。鑒于此，斯坦福大學(xué)戴宏杰院士團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種新型的不可燃的離子液體（IL）電解質(zhì)(命名為“EM-5Li-Na”IL電解液)，它由1-乙基-3-甲基咪唑雙氟磺酸亞胺（[EMIm]FSI與5 M雙氟磺酰亞胺鋰(LiFSI)及0.16 M雙三氟甲烷磺酰亞胺鈉(NaTFSI)添加劑組成。其中，Na離子參與混合鈍化中間相的形成，并有助于無枝晶的Li沉積和可逆的陰極電化學(xué)，而電解液的低粘度特性可以實(shí)現(xiàn)陰極活性物質(zhì)的負(fù)載量高達(dá)16mg …

隨著電動汽車的快速發(fā)展，高能量密度的堿金屬離子電池受到越來越多的關(guān)注。但是傳統(tǒng)的液體電解質(zhì)中，堿金屬的不穩(wěn)定沉積行為以及枝晶生長會引發(fā)一系列的安全問題，這嚴(yán)重阻礙了堿金屬離子電池的發(fā)展。相比之下，固態(tài)電解質(zhì)因其優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性、不可燃燒性、機(jī)械性能，不僅可以完美解決電池的安全問題，而且可以將金屬負(fù)極和高壓正極匹配而獲得高能量密度的全固態(tài)電池。因此，高性能固態(tài)電解質(zhì)的設(shè)計對開發(fā)高能量密度的全固態(tài)電池至關(guān)重要。 近日，美國德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校Goodenough教授團(tuán)隊(duì)在開發(fā)和設(shè)計高性能固態(tài)電解質(zhì)…

可拉伸功能性高分子對于可拉伸器件制備有著重要意義。迄今，可拉伸功能高分子的合成方法主要是將功能高分子組分和柔性高分子組分利用物理粘附結(jié)合在一起，然而由于較弱的物理作用力往往使其通常會導(dǎo)致使用中的諸多問題，諸如功能基團(tuán)和可拉伸基體的分離導(dǎo)致材料失效。另外，相對于傳統(tǒng)高分子電解質(zhì)具有同時可移動的正負(fù)離子而言，單子高分子電解質(zhì)（鋰離子和鈉離子傳導(dǎo)系數(shù)接近1）有著獨(dú)特的優(yōu)勢，例如較高正離子傳導(dǎo)系數(shù)可以減輕的電極極化，抑制鋰枝晶生長等。 日前，美國橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室研究員曹鵬飛和美國田納西大學(xué)的聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)…

柔性超級電容器通常具有較高功率密度、快速充放電能力以及較長的循環(huán)使用壽命，在可穿戴器件、植入型設(shè)備的供能方面獲得了廣泛的關(guān)注。水凝膠電解質(zhì)以其獨(dú)特的柔性、良好的加工性能以及環(huán)境友好性，成為了構(gòu)建可承受變形以及耐物理破壞的柔性超級電容器的重要材料。然而，將小分子或無機(jī)電解質(zhì)直接引入到聚合物網(wǎng)絡(luò)中形成的水凝膠電解質(zhì)，其機(jī)械強(qiáng)度、可加工性、自愈合能力、離子傳導(dǎo)率以及電化學(xué)穩(wěn)定性等均大打折扣。立足高分子組成、結(jié)構(gòu)和超分子驅(qū)動力設(shè)計，在水凝膠聚合物網(wǎng)絡(luò)中協(xié)同引入動態(tài)共價鍵和較強(qiáng)分子間相互作用，同時嵌入可與…