近日,清華大學化工系的劉凱團隊在鋰電池電解液研究上取得了突破,特別是在極端環(huán)境下的鋰電池。這些電池在極端條件下表現(xiàn)不佳,主要是因為電極和電解液之間的界面不夠穩(wěn)定,而目前的研究大多只關注負極一側,忽略了正極的問題。
劉凱他們發(fā)現(xiàn)了這個問題,并且提出了新的解決方案。他們開發(fā)了一種特殊的不對稱鋰鹽,這種鹽可以幫助在正極表面形成一種特殊的化學界面,這對于提高電池性能至關重要。
這種鋰鹽在高壓正極表面能夠引發(fā)一種特殊的化學反應,形成一種雙層的CEI界面。這個界面由N-S主鏈的無機聚合物構成,既有無機物的硬度,又有聚合物的韌性,使得界面更穩(wěn)定。
這種無機陰離子聚合物還能在CEI中固定負電荷,這有助于吸引鋰離子,加速正極表面的去溶劑化過程。這樣一來,就能降低界面的電荷轉移阻抗,提高電池在極端條件下的性能。
總的來說,劉凱團隊的這項研究為鋰電池在極端條件下的性能提升提供了新的思路。通過這種特殊的鋰鹽,他們不僅提高了電池的穩(wěn)定性,還顯著提升了其在低溫和高功率條件下的電化學性能,這對于鋰電池技術的發(fā)展具有重要意義。