Opnåelse af stabil K-lagringsydelse af carbonkugle-begrænset antimon via elektrolytregulering

Kalium-ion-batterier (PIB'er) er blevet betragtet som et af de mest lovende alternativer til lithium-ion-batterier (LIB'er) på grund af deres konkurrencedygtige energitæthed med betydeligt lave produktionsomkostninger. Desuden forventes legeringsmaterialer at være den højtydende anode af PIB'er på grund af deres iboende kemiske stabilitet og høje teoretiske specifikke kapacitet. Desværre fører alvorlig inkompatibilitet mellem de aktive legeringsmaterialer og elektrolytter, især for dannelsen af ​​ustabile fast-elektrolyt-grænsefladefilm (SEI), ofte til utilstrækkelig cykluslevetid.

Heri blev dannelsesmekanismen for SEI-film i K-opbevaringssystemerne baseret på kulstofkugle begrænset Sb-anode (Sb@CS) undersøgt i kommercielt tilgængelige elektrolytter. Fysiske karakteriseringer og teoretiske beregninger viste, at opløsningsmidlerne i den fortyndede elektrolyt på 0,8 M KPF₆ /EC + DEC blev overdrevent nedbrudt på grænsefladen for at generere ustabil SEI og dermed resultere i ringere K-lagringsstabilitet.

Tværtimod kan en saltkoncentreret elektrolyt (3 M KFSI/DME) generere uorganisk-domineret stabil SEI på grund af den foretrukne nedbrydning af anioner. Disse fund er af stor betydning for afsløring af grænsefladereaktionen mellem elektroder og elektrolytter samt forbedring af stabiliteten af ​​Sb-baserede anodematerialer til PIB'er.

For nylig udgav Nanjing University of Aeronautics and Astronautics og andre et manuskript med titlen "Achieving stabil K-storage performance of carbon kugle-confined Sb via electrolyte Regulation" i Journal of Energy Chemistry .

Heri blev Sb@CS (Sb begrænset af carbonkugle) fremstillet ved en hydrotermisk metode som anodemateriale af PIB'er. Endvidere blev K-lagringsaktiviteten af ​​dette materiale i to typiske elektrolytter systematisk undersøgt.

Elektrokemiske tests kombineret med DFT-beregninger viste, at den ustabile SEI-film dannet under den første afladningsprofil var den iboende årsag til forringelsen af ​​batteriets ydeevne. Den dynamiske ændring af SEI-filmen blev også bevist ved elektrolytudvekslingseksperimenter. Denne undersøgelse giver en ny strategi til fremstilling af en stabil og ultratynd kunstig SEI-film på Sb-baserede K-lagringsanoder til PIB'er. + Udforsk yderligere

En ny elektrolyt, der øger stabiliteten af ​​højspændingsnatrium-ion-batterier