尽管已有大量研究旨在解决有机电极材料 (OEM) 的有害溶解问题,但尚未建立对其溶解机制的基本理解。
在此,汉阳大学Joonmyung Choi,蔚山科学技术院Won-Jin Kwak系统地研究了电解质成分的变化如何影响离子-溶剂相互作用,从而通过改变阳离子传播到 OEM 溶解。
文章要点
1)碱金属阳离子对 OEM 的循环性有显著不同,其中含有 K 的 OEM 即使在 300 次循环后也保持稳定,而含有 Li 的 OEM 在 100 次循环内急剧衰减。这种不同的行为归因于 OEM 溶解在电解质中,并且发现 OEM 的溶解高度依赖于阳离子-溶剂相互作用。
2)强的阳离子-溶剂相互作用会诱导共插入电极的层状结构并导致电极变形。 这种行为使 OEM 很容易从其原始位置脱落,从而导致溶解和严重的容量衰减。这种阳离子-溶剂相互作用依赖现象与高浓度电解液中的OEM类似,其中存在较少的阳离子溶剂对。
该结果为选择合适的电解液提供了参考,有望为有机电极的利用树立一个建设性的里程碑。
参考文献
Ji-Hee Lee, et al, Control of Electrolyte Desolvation Energy Suppressing the Cointercalation Mechanism and Organic Electrode Dissolution, ACS Nano, 2024
DOI: 10.1021/acsnano.4c13999
https://doi.org/10.1021/acsnano.4c13999