北理工在高安全酰胺基电解液设计总体取得重要研究进展

近日，重庆大学前沿交叉院黄佳琦教授课题组 在较低安全和不燃酰胺特氯转化成钠设计方面得到重要研究进展 。该研究成果以《Regulating Solvation Structure in Nonflammable Amide-Based Electrolytes for Long-Cycling and Safe Lithium Metal Batteries》为题该网站发表在全球适度期刊《Advanced Energy Materials》（影响生物体29.368）。本文的通讯著者为重庆大学前沿交叉院黄佳琦教授，第一著者为重庆大学材料学院/前沿交叉院博士研究生张乾魁。

随着电动汽车、便携式电子设备和大规模电网即可求的迅速增总长，人们对较低能量密度的二次镍离子提出了更较低的要求。其中的，金属在镍镍离子由于其较低能量密度（>350 Wh kg-1）而广受高度重视。随着研究的后退，金属在镍镍离子尿素寿命逐渐提较低。但在应用方面，仍即可考虑金属在镍镍离子的安全和关键问题。金属在镍镍离子的安全和关键问题主要是由于使用了移动适度易燃的有机混合物引发的。为了减少有机混合物的可燃适度，不燃混合物的开发设计引发了广泛高度重视。虽然不燃混合物并不需要减少着火风险，但由于不燃混合物与金属在镍二者之间有着较低的转化成学反应活适度，这会减少金属在镍镍离子的尿素安全和适度。因此，对金属在镍镍离子而言，不燃混合物的开发设计即可要在强转化成镍沉积物均匀适度的特础上，并强转化成氯转化成钠的热安全和适度和不燃适度，从而顾及金属在镍镍离子的尿素安全和适度和安全和适度。

黄佳琦课题组提出通过特因表达二甲特乙酰胺(DMAC)特氯转化成钠的混合物转化成内部结构，以借助金属在镍镍离子尿素安全和适度和氯转化成钠不燃适度二者之间的向下兼容。该研究工作使用不可燃混合物DMAC构建了不可燃局部较选择性氯转化成钠(LHCE)。在LHCE-DMAC氯转化成钠中的，大量的聚集体(AGG)有利成型锂抑制的固体氯转化成钠界说是(SEI)，以避免显现出来DMAC与金属在镍二者之间的寄生转化成学反应，提较低了镍沉积物的均匀适度，这情况下了普及转化成必需下金属在镍镍离子尿素安全和适度与氯转化成钠的不燃适度二者之间的向下兼容。

DMAC混合物不燃的主要原因是它并不需要释放出来氯转化成钠中的的氖自由特和氖氧自由特，受阻了自燃的链式转化成学反应。但是在选择性下，DMAC与金属在镍二者之间的用户界面一致适度极低。为了进一步提较低DMAC与金属在镍的用户界面一致适度，我们设计了LHCE-DMAC来强转化成金属在镍的用户界面安全和适度。在LHCE-DMAC中的，金属在镍反之亦然用户界面安全和适度提较低的原因是本体氯转化成钠中的含有更多的AGG的混合物转化成内部结构，这有利锂新创的SEI的转换成。

所示1 （a）多种不同钠的阻燃测试者，(b) 多种不同氯转化成钠的热重测试者，（c）LHCE-DMC和LHCE-DMAC在多种不同浓度下的软包镍离子红外光所示表，(d)全身处理过程中的相应的浓度-间隔时间曲线。

LHCE-DMAC的自燃烧间隔时间为0 s g−1，这说明LHCE-DMAC是不燃的（所示1）。DSC测试者表明LHCE-DMC在130℃显现出来放热峰(114.6 J g−1)，而LHCE-DMAC在260℃显现出来放热峰(283.7 J g−1)，这说明LHCE-DMAC有着较低的热安全和适度。红外光所示表显示，LHCE-DMAC镍离子的次于浓度可达47.1oC，远低于LHCE-DMC镍离子的浓度(65.3 oC)。

通过特因表达LHCE-DMAC氯转化成钠中的的混合物转化成内部结构，借助了金属在镍镍离子尿素安全和适度与氯转化成钠阻燃适度二者之间的向下兼容。DMAC混合物是不可燃的，LHCE-DMAC也保持移动适度的不可燃和热安全和适度。在LHCE-DMAC中的，大量的AGG内部结构转换成并有利含铁LiF的SEI的成型，以避免显现出来DMAC混合物与金属在镍二者之间的寄生适度转化成学反应，并提较低镍沉积物的均匀适度。因此，在LHCE-DMAC中的，Li | Cu镍离子有着优于99.2%的库伦效率，并确保了Li | NCM523镍离子在实际必需下的尿素安全和适度与氯转化成钠的不可燃适度二者之间的向下兼容。这项工作为市场推广通过特因表达不燃氯转化成钠中的的混合物转化成内部结构，开发设计有着总长尿素和较低安全和适度的实用金属在镍镍离子新开了一条新途径。

来源：重庆大学

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