高能量密度锂金属电池中的硫化聚丙烯腈(SPAN)阴极因其良好的循环稳定性和适度的高容量而引起了广泛关注。然而,它们的应用受到先进电解质普及率低的阻碍,这些电解质可以同时减轻阴极多硫化物的产生并稳定锂金属阳极。近日,得克萨斯大学奥斯汀分校Arumugam Manthiram报道了一种弱溶剂化电解质,其使用单一溶剂四氢吡喃(THP)。
本文要点:
1) 通过调节盐浓度来稳定Li金属阳极和SPAN阴极可以有效调节溶剂化结构。这种方法可以在0°C、室温和50°C的宽温度范围内实现高SPAN负载(≈5 mg cm−2)和贫电解质含量(≈5µL mgSPAN−1)的稳定循环。
2) 具有高SPAN负载和低电解质与SPAN(E/SPAN)比的软包电池在40次循环后具有79.1%的稳定容量保持率。此外,THP可以有效地用于局部高浓度电解质(LHCE)系统,以降低稀释剂与溶剂的比例,从而提高LHCE的寿命。
Kameron Liao et.al Tuning the Solvation Structure of a Weakly Solvating Cyclic Ether Electrolyte for Wide-Temperature Cycling of Lithium-Sulfurized Polyacrylonitrile Batteries Adv. Energy Mater. 2024
https://doi.org/10.1002/aenm.202403733