 |
 |
 |
 |
 |
 |
||
 |
 |
 |
 |
 |
| 1 | 1/1 | 返回列表 |
| 查看: 827 | 回復(fù): 0 | |||
yexuqing木蟲之王 (文學(xué)泰斗)
太陽系系主任
|
[交流]
通過哌啶修飾聚乙烯隔膜實(shí)現(xiàn)氟化氫的直接消除，助力高鎳鋰金屬電池
|
|
上海交大梁正團(tuán)隊(duì)通過哌啶修飾聚乙烯隔膜實(shí)現(xiàn)氟化氫的直接消除，助力高鎳鋰金屬電池 2024年10月14日 責(zé)任編輯：張夢 隨著電動汽車和消費(fèi)電子行業(yè)的迅速發(fā)展，鋰離子電池（LIBs）愈發(fā)承擔(dān)著不可或缺的角色。然而，組裝LIBs需要超低水分環(huán)境，比如手套箱或干燥室所提供的環(huán)境，進(jìn)而導(dǎo)致能源消耗增加和技術(shù)限制。液態(tài)電解質(zhì)由鋰鹽和有機(jī)溶劑組成，對水分高度敏感。電池內(nèi)存在的水會導(dǎo)致鋰鹽的水解，產(chǎn)生氟化鋰（LiF）和高腐蝕性的氫氟酸（HF），其中HF會攻擊電池的界面，導(dǎo)致正極處有害過渡金屬（TMs）溶出和負(fù)極的固態(tài)電解質(zhì)界面相（SEI）的破損，最終危及電池的電化學(xué)性能。這些問題在鋰金屬電池（LMBs）中更為明顯，因?yàn)镠F與鋰金屬負(fù)極會發(fā)生更為劇烈的反應(yīng)，導(dǎo)致容量加速退化，增加安全風(fēng)險。此外，這些不利影響在高鎳正極中更為明顯，特別是在高壓或高溫條件下。近期，多孔材料（PMs）由于其具有高表面積、可調(diào)節(jié)的孔隙結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定的化學(xué)/電化學(xué)性能等特性，被置于電池體系中來消除H2O/HF。然而，去除H2O的有效性受到PMs的物理吸附能力和特定化學(xué)吸附位點(diǎn)數(shù)量的限制。另外，目前大多研究是通過消除H2O來減少鋰鹽水解進(jìn)而間接去除HF，而不是直接消除HF。 與HF相比，H2O對SEI的形成有一定的積極作用。這是因?yàn)镻F6−的水解不僅會產(chǎn)生HF，還會產(chǎn)生LiF，而LiF是抑制枝晶生長的優(yōu)良SEI組分。因此，直接中和或消除H2O衍生的HF，而不直接消除H2O，這將確保SEI中具有高含量的H2O衍生的LiF，進(jìn)一步提高LMBs性能。然而，據(jù)我們所知，目前還沒有一種經(jīng)濟(jì)、可持續(xù)的策略來解耦H2O、HF和LiF之間的相互作用，從而實(shí)現(xiàn)“保留H2O的同時消除HF”的目標(biāo)。 圖1.jpg 圖1：HF對電極的破壞性及隔膜設(shè)計(jì)消除HF的原理 上海交通大學(xué)變革性分子前沿科學(xué)中心梁正副教授設(shè)計(jì)并制備出哌啶摻雜、功能集成的分子篩（TW@PI）、并將其復(fù)合到聚乙烯（PE）隔膜表面來精確地消除由H2O產(chǎn)生的HF，從而使LMBs形成富LiF的SEI，即使在高H2O含量的電解液中也能確保穩(wěn)定循環(huán)。因此，使用TW@PI-PE隔膜的對稱鋰電池在含有500 ppm H2O的碳酸基電解液中，在3 mA cm−2和3 mAh cm−2下實(shí)現(xiàn)了超過500小時的穩(wěn)定循環(huán)，優(yōu)于同類電池。此外，由于過渡金屬溶解的有效限制，采用LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正極的LMB在1000 ppm含水量和截止電壓為4.6 V的條件下穩(wěn)定循環(huán)100圈后，容量保持率可以達(dá)到81%。 相關(guān)研究成果以“Eliminating Hydrogen Fluoride through Piperidine-Doped Separators for Stable Li Metal Batteries with Nickel-Rich Cathodes”為題發(fā)表于期刊Angewandte Chemie International Edition（德國應(yīng)用化學(xué)）上。 縮略圖.jpg 文章信息： Luoyi Ding#, Yuanmao Chen#, Yeliang Sheng#, Xinyang Yue*, Zheng Liang*, Eliminating Hydrogen Fluoride through Piperidine-Doped Separators for Stable Li Metal Batteries with Nickel-Rich Cathodes. Angew. Chem. Int. Ed. 2024, DOl: 10.1002/anie.202411933 第一作者：丁羅義、陳源茂、盛業(yè)亮 通訊作者：梁正、岳欣陽 通訊單位：上海交通大學(xué)變革性分子前沿科學(xué)中心 論文鏈接：https://doi.org/10.1002/anie.202411933 作者：梁正課題組 供稿單位：變革性分子前沿科學(xué)中心 |
回復(fù)此樓» 猜你喜歡
264求調(diào)劑
已經(jīng)有7人回復(fù)
-
085600 材料與化工 298
已經(jīng)有8人回復(fù)
-
266求調(diào)劑
已經(jīng)有5人回復(fù)
-
0854總分272
已經(jīng)有6人回復(fù)
-
EST拒稿重投
已經(jīng)有3人回復(fù)
-
歡迎采礦、地質(zhì)、巖土、計(jì)算機(jī)、人工智能等專業(yè)的同學(xué)報考
已經(jīng)有11人回復(fù)
-
0703化學(xué)學(xué)碩 288分
已經(jīng)有4人回復(fù)
-
接收調(diào)劑
已經(jīng)有23人回復(fù)
-
化學(xué) 0703求調(diào)劑 總分293 一志愿211
已經(jīng)有3人回復(fù)
-
304分材料專碩求調(diào)劑
已經(jīng)有5人回復(fù)
» 本主題相關(guān)商家推薦: (我也要在這里推廣)
相關(guān)版塊跳轉(zhuǎn)
我要訂閱樓主 yexuqing 的主題更新
| 1 | 1/1 | 返回列表 |
| 最具人氣熱帖推薦 [查看全部] | 作者 | 回/看 | 最后發(fā)表 | |
|---|---|---|---|---|
|
[考研] 264求調(diào)劑 +7 | 26調(diào)劑 2026-03-03 | 7/350 |
|
|---|---|---|---|---|
|
|
[考研] 0854總分272 +5 | 打小就是老實(shí)人 2026-03-02 | 6/300 |
|
|
[考研] 環(huán)境調(diào)劑 +8 | chenhanheng 2026-03-02 | 8/400 |
|
|
|
[考研] 0856材料工程，初試313調(diào)劑 +7 | 賣個關(guān)子吧 2026-03-03 | 7/350 |
|
|
|
[考研] 298求調(diào)劑一志愿中海洋 +3 | lour. 2026-03-03 | 3/150 |
|
|
|
[考研] 085600材料與化工 298 調(diào)劑 +3 | 小西笑嘻嘻 2026-03-03 | 3/150 |
|
|
|
[考研] 材料328求調(diào)劑 +4 | 一個蘿卜02 2026-03-03 | 4/200 |
|
|
|
[考研] 環(huán)境調(diào)劑 +5 | 柒槿levana 2026-03-01 | 5/250 |
|
|
|
[考研] 調(diào)劑材料學(xué)碩 +4 | 詞凝Y 2026-03-02 | 4/200 |
|
|
|
[考研] 288求調(diào)劑 +3 | 少71.8 2026-03-02 | 5/250 |
|
|
|
[考研] 求調(diào)劑 +7 | repeatt?t 2026-02-28 | 7/350 |
|
|
|
[考研] 085600材料工程一志愿中科大總分312求調(diào)劑 +9 | 吃宵夜1 2026-02-28 | 11/550 |
|
|
|
[考研] 材料調(diào)劑 +3 | 恒順自然 2026-03-02 | 3/150 |
|
|
|
[考研] 化工專碩342，一志愿大連理工大學(xué)，求調(diào)劑 +6 | kyf化工 2026-02-28 | 7/350 |
|
|
|
[考研] 264求調(diào)劑 +4 | 巴拉巴拉根556 2026-02-28 | 4/200 |
|
|
|
[考研] 274求調(diào)劑 +3 | cgyzqwn 2026-03-01 | 7/350 |
|
|
|
[考研] 317一志愿華南理工電氣工程求調(diào)劑 +6 | Soliloquy_Q 2026-02-28 | 11/550 |
|
|
|
[考研]
 尋找調(diào)劑
+4
|
LYidhsjabdj 2026-02-28 | 4/200 |
|
|
|
[論文投稿]
Optics letters投稿被拒求助
 30+3
|
luckyry 2026-02-26 | 4/200 |
|
|
|
[高分子] 求環(huán)氧樹脂研發(fā)1名 +3 | 孫xc 2026-02-25 | 11/550 |
|