Бескарбонатный электролит придаёт импульс литий-ионным батареям

Coatings Today
21.05.2018 312

Обычные электролиты на основе карбоната обеспечивают поток заряда между анодом и катодом в литий-ионных батареях. И хотя этот подход оставался успешным в течение последних трех десятилетий, обычные электролиты ограничены при более высоких напряжениях и температурах. Электролиты на основе карбонатов также легко воспламеняются и являются слишком внутренне неустойчивыми для использования с более агрессивными химическими веществами. Теперь же, учёные из Исследовательской лаборатории армии США, Калифорнийского университета в Сан-Диего и Городского университета Нью-Йорка придумали альтернативу электролита, не содержащего карбонатов, – дешёвую, безопасную и лучше работающую при высоких напряжениях и температурах.

Для разрешения этой проблемы на химическом уровне, вместо использования добавок была разработана новая система бескарбонатных электролитов, которая демонстрирует превосходные характеристики цикличности, по сравнению с современным уровнем техники.

В отличие от карбонатных электролитов, выделяющих двуокись углерода в условиях высокого напряжения, температуры или кислотности, новый электролит на основе простой двухкомпонентной системы растворителя, сульфолана и соли литий-бис (фторсульфонил) имид (LiFSI) не выделяет газ даже при окислении. Высокопроводящая литиевая соль образует уникальные интерфазы (межфазные поверхности) как на положительных графитовых анодах, так и на высоковольтных отрицательных катодах. На аноде богатая LiF интерфаза подавляет совместную интеркаляцию растворителя и эксфолиацию графита.

Исследователи и раньше были осведомлены о привлекательных свойствах сульфолана в качестве электролитного растворителя, таких как отличная окислительная и высокотемпературная стабильность, низкая стоимость и высокая диэлектрическая проницаемость (постоянная).

Но они также осознали и его очевидный недостаток – неспособность работать с графитовыми анодами. Однако, используя сульфолан в сочетании с LiFSI, исследователи продемонстрировали стабильности электролита с графитовым анодом и высоковольтным катодом даже в большом количестве циклов зарядки и разрядки. Более того, сульфолан дешев и легко доступен, потому что он используется для очистки природного газа и других нефтепродуктов.

Тем не менее, остаются и другие задачи на будущее в этом вопросе. Например, предстоит решить такие проблемы, как вязкость электролита, плохое поведение при смачивании и производительность при низких температурах. Хотя и высказывается надежда, что с этими недостатками должно успешно справиться сочетание сорастворителей и добавок.

Другим серьёзным препятствием является промышленное расширение производства соли, которое уже началось и привело к значительному снижению стоимости в лабораторных условиях.

В настоящее время исследователи активно работают над оптимизацией электролита с сорастворителями и добавками, изучая его использование с литиевыми металлическими анодами, что уже свидетельствует о дальнейших перспективах.

Связаться с нами

Готово, ваша заявка успешно отправлена.
Ошибка, попробуйте обновить страницу и попробовать снова.

Вам будет интересно

Фото по пассивации цинкового покрытия Unifix 3-14 с золотистым красителем!
Фото по пассивации цинкового покрытия Unifix 3-14 с золотистым красителем!
  Unifix Zn 3-14 L – трехвалентная пассивация, не содержащая кобальта и шестивалентного хрома. Unifix…
Coatings Today
09.04.2019
369
Пост-релиз «Защита от коррозии»
Пост-релиз «Защита от коррозии»
Оборудование и материалы противокоррозионной защиты представили в Петербурге В ноябре в «Экспофоруме», в рамках Дней…
Coatings Today
27.12.2018
275
Новое париленовое покрытие, не содержащее галогенов
Новое париленовое покрытие, не содержащее галогенов
Компания Specialty Coating Systems с гордостью представляет свою новую разработку безгалагеновый вариант парилена ParyFree. Компания…
Coatings Today
10.05.2020
329
Стекловолокно в дронах
Стекловолокно в дронах
Производитель пластмасс заявил, что его полиамидный материал Durethan, армированный коротким стекловолокном, подходит для использования в…
Coatings Today
10.08.2018
247
Новый полимер для улучшенного накопления водорода
Новый полимер для улучшенного накопления водорода
Композиционные материалы, которые сочетают полимеры с наполнителями на основе соединений металлов, являются потенциально привлекательным вариантом…
Coatings Today
11.10.2018
323
Выставки Rosmould и Rosplast состоятся в начале июня 2022 года
Выставки Rosmould и Rosplast состоятся в начале июня 2022 года
Международные выставки Rosmould и Rosplast пройдут с 7 по 9 июня 2022 года в двух…
03.03.2022
454
Teijin поставляет ленты из углеродного волокна для Boeing и приобретает компанию Renegade
Teijin поставляет ленты из углеродного волокна для Boeing и приобретает компанию Renegade
Компания Teijin Ltd. (Токио, Япония) расширяет свой аэрокосмический бизнес, приобретая другие компании и устанавливая партнерские…
Coatings Today
06.05.2019
318
Бесплатный вебинар
Бесплатный вебинар
Бесплатный вебинар на тему: «Производство крупнотоннажных полимеров: Строительство и модернизация заводов России и СНГ». В…
Coatings Today
21.08.2019
289
Karlmann King
Karlmann King
«Карлманн Кинг» не только имеет внешность, вдохновленную бомбардировщиками-невидимками, но и цену бомбардировщика-невидимки — от 1,9…
Coatings Today
02.11.2019
47