锂−氧电池(LOB)具有极高的理论能量密度(∼3500 Wh kg−1),被认为是下一代储能系统的有力竞争者。然而,由于缺乏稳定的电解质可以同时承受电池运行过程中的强氧化环境、半开路蒸发以及锂金属负极的高反应性,其性能仍然不尽如人意。
近日,受深共晶溶剂(DES)的突出特性和NMA(一种类似于DMA的酰胺)抵抗活性氧攻击能力的启发,中科院长春应化所张新波研究员将NMA与双(三氟甲磺酰亚胺)锂(LiTFSI)混合,开发了一种新型的NMA基深共晶电解质(DEE)。
文章要点
1)这种NMA基DEE与锂金属负极相容性好,热稳定性、化学稳定性和电化学稳定性高,很好地继承了酰胺基电解质和DEE的优点,克服了常用有机电解质的缺点。
2)实验结果显示,基于NMA的DIE能够以较少的副产品形成实现LOB的稳定循环。最重要的是,在60 °C的高温下,使用NMA基DIE的LOB的寿命可以进一步提高,是使用四乙二醇二甲醚(TEGDME)基电解质的电池的8倍。所设计的稳定DEE扩大了LOB电解质的选择范围。
参考文献
Chao-Le Li, et al, A Low-Volatile and Durable Deep Eutectic Electrolyte for High-Performance Lithium−Oxygen Battery, J. Am. Chem. Soc., 2022
DOI: 10.1021/jacs.1c11711
https://doi.org/10.1021/jacs.1c11711