Adv. Sci.:用于可充电金属离子电池的离子液体基电解质的研究进展
Nanoyu Nanoyu 2021-05-02


从基础研究到工业过程,电池储能技术在现代人类社会的信息化、移动化、智能化进程中发挥了巨大的作用。锂、钠、钾、镁、锌、铝等潜在的可充电电池体系在保持社会进步和可持续发展方面备受关注。电解质作为电池的组成部分之一,对电池技术的升级和突破起着重要作用。室温离子液体(ILs)具有高导电性、不可燃性、不挥发性、高热稳定性和宽电化学窗口等特点,在提高电池稳定性、动力学性能、能量密度、使用寿命和安全性等方面显示出巨大的潜力,并在各种电池系统中得到了广泛的应用。

近日,香港城市大学张其春教授,燕山大学黄苇苇副教授综述了各种ILs的组成、分类及其作为电解质在各种可充电金属离子电池(Li、Na、K、Mg、Zn、Al)中的应用,以提高电池的性能。

文章要点

1ILs电解质与普通有机电解质相比,具有不燃性、液体温度范围宽、安全性高等优点,这些优点在实际应用中是必不可少的。不同的ILs电解质、ILs添加剂、PILs和ILs基固体/凝胶电解质对电池的电化学性能有不同的贡献。将ILs引入金属离子电池可以确保高安全性和优异的循环稳定性(超过数千次甚至数万次)。目前对ILs的研究主要集中在各种ILs的工作机理及其兼容性,以及改善各种电池技术的固有缺陷等方面。

2尽管ILs在解决目前电池存在的问题方面具有巨大的应用前景,但其高昂的成本已经成为其大规模应用的障碍。此外,电池中可选择的电解质也是有限的。因此,开发低成本、高性能的新型ILs至关重要。值得注意的是,ILs的一些缺点可以通过ILs基电解质带来的电池的额外功能来弥补,包括超长的耐久性、高的安全性和广泛的适用温度范围。随着技术的逐渐成熟,ILs基电解质有望在实际的可充电电池中得到广泛的应用。

 

参考文献

Wenjun Zhou, et al, Recent Advance in Ionic-Liquid-Based Electrolytes for Rechargeable Metal-Ion Batteries, Adv. Sci. 2021

DOI: 10.1002/advs.202004490

https://doi.org/10.1002/advs.202004490


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