Angew:用于锂电池的有机硫化物基深共晶电解质
Nanoyu Nanoyu 2021-03-03


深共晶电解质(DEEs)是一类具有独特性质的新型电解质。然而,DES的分子间相互作用主要以Li···O相互作用为主,限制了其化学空间和物质组成的多样性。

近日,郑州大学付永柱教授报道了由2,2’-联吡啶二硫化物(DpyDS)与双(三氟甲磺酰亚胺)锂(LiTFSI)之间的Li···N相互作用产生的一类新型DEEs。

文章要点

1Li+和N原子之间的强电离偶极相互作用触发了深共晶效应。拉曼光谱和密度泛函理论(DFT)计算表明,DpyDS中的N原子优先与LiTFSI中的Li+配位,从而释放出LiTFSI中的Li+离子。

2在DpyDS:LiTFSI=4:1的摩尔比下,DEE的电化学稳定窗口为2.1-4.0 V(vs. Li/Li+),而在50 ℃时的离子电导率为1.5×10-4 S cm-1。此外,DEE的低成本和不可燃特性使其成为大规模应用的一个极具吸引力的选择。当用于Li/LiFePO4半电池时,其可逆容量达到了130 mAh g-1,在50 ℃下循环5次,库仑效率超过98%。

基于Li···N相互作用的DEEs在经过官能团设计、锂盐的选择、合适的稀释剂的添加等进一步优化后,有望成为一类新的锂电池电解质。

 

参考文献

Jiahan Song, et al, Organosulfide-Based Deep Eutectic Electrolyte for Lithium Battery, Angew. Chem. Int. Ed., 2021

DOI: 10.1002/anie.202016875

https://doi.org/10.1002/anie.202016875


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