ניו אַדאַטיווז פֿאַרבעסערן נידעריק טעמפּעראַטור פאָרשטעלונג פון ליטהיום יאָן באַטעריז

פיגורע 1 איז אַ פּראָצעס פון סינטאַסייזינג די אַדאַטיוו.דער הויפּט, די ייאַניק פליסיק מאָלעקולאַר קייט איז ארלנגעזעצט אַנטו די פּאָלימעטהיל מעטהאַקרילאַטע (PMMA) נאַנאָספערע דורך אָפּרוף צו פאָרעם אַ באַרשט-ווי הויפּט סטרוקטור, און דערנאָך די סטרוקטור איז דיספּערסט אין עטאַל אַסאַטייט (מאַ).און אַ נייַע עלעקטראָליטע סיסטעם איז געשאפן אין אַ געמישט סאַלוואַנט פון פּראָפּילענע קאַרבאַנייט (פּיסי).ווי געוויזן אין Fig. -96 ° C) און וויסקאָסיטי (0.36 קפּ) פון עטאַל אַסאַטייט העכערן די גיך באַוועגונג פון ליטהיום ייאַנז ביי נידעריק טעמפּעראַטורעס.עס קענען זיין געזען פון פייג 2 ב אַז די וויסקאָסיטי פון די עלעקטראָליטע וועט פאַרגרעסערן נאָך די אַדישאַן פון די דיזיינד אַדאַטיוו (PMMA-IL-TFSI), אָבער די פאַרגרעסערן אין וויסקאָסיטי טוט נישט ווירקן די קאַנדאַקטיוואַטי פון די עלעקטראָליטע.ינטערעסטינגלי, די אַדישאַן פון די אַדאַטיוו רעזולטאַט אין אַ היפּש פאַרגרעסערן אין די קאַנדאַקטיוואַטי פון די עלעקטראָליטע.דאָס איז רעכט צו: 1) די ייאַניק פליסיק ינכיבאַץ די סאַלידאַפאַקיישאַן פון די עלעקטראָליטע ביי נידעריק טעמפּעראַטורעס.די פּלאַסטיזאַטיאָן ווירקונג געפֿירט דורך דעם בייַזייַן פון ייאַניק פליסיק ראַדוסאַז די גלאז פאַסע יבערגאַנג טעמפּעראַטור פון די עלעקטראָליטע סיסטעם (Fig. 2c), אַזוי יאָן קאַנדאַקשאַן איז גרינגער אונטער נידעריק טעמפּעראַטור טנאָים;2) PMMA מיקראָספערע סטרוקטור גראַפטעד דורך יאָניק פליסיק קענען זיין גערעכנט ווי עס איז אַ "איין-יאָן אָנפירער".די אַדישאַן פון די אַדאַטיוו ינקריסיז די סומע פון ​​פרילי מאָווינג ליטהיום ייאַנז אין די עלעקטראָליטע סיסטעם, און דערמיט ינקריסינג די קאַנדאַקטיוואַטי פון די עלעקטראָליטע אין צימער טעמפּעראַטור און ביי נידעריק טעמפּעראַטורעס.

פיגורע 1. סינטעטיש מאַרשרוט פֿאַר אַדאַטיווז.

פיגורע 2. (אַ) די קאַנדאַקטיוואַטי פון די עלעקטראָליטע ווי אַ פֿונקציע פון ​​טעמפּעראַטור.(ב) וויסקאָסיטי פון די עלעקטראָליטע סיסטעם אין פאַרשידענע טעמפּעראַטורעס.(C) דסק אַנאַליסיס.

דערנאָך, די מחברים קאַמפּערד די עלעקטראָטשעמיקאַל פאָרשטעלונג פון צוויי עלעקטראָליטע סיסטעמען מיט אַדאַטיווז און קיין אַדאַטיווז אין פאַרשידענע נידעריק טעמפּעראַטור טנאָים.מען זעהט פון פייג 3 אז נאכן צירקולירן 90 סיקלען ביי א יעצטיגע געדיכטקייט פון 0.5 C, איז נישטא קיין באדייטנדע אונטערשיד אין די קאאפעסיטעט פון די צוויי עלעקטראָליטע סיסטעמען ביי 20 °C.ווען די טעמפּעראַטור איז לאָוערד, די עלעקטראָליטע מיט די אַדאַטיוו יגזיבאַץ העכער ציקל פאָרשטעלונג ווי די עלעקטראָליטע אָן די אַדאַטיוו.ביי 0 °C, -20 °C און -40 °C, די קאַפּאַציטעט פון די עלעקטראָליטע מיט די אַדאַטיוו נאָך סייקלינג קענען דערגרייכן 107, 84 און 48 מאַ / ג, באטייטיק העכער ווי די קאַפּאַציטעט פון די עלעקטראָליטע אָן אַדאַטיווז נאָך סייקלינג ביי פאַרשידענע סייקלינג. טעמפּעראַטורעס (ריספּעקטיוולי ביי 94, 40 און 5 מאַ / ג), און די קאָולאָמבייק עפעקטיווקייַט נאָך 90 סייקאַלז פון די עלעקטראָליטע מיט די אַדאַטיוו פארבליבן ביי 99.5%.פיגור 4 קאַמפּערז די קורס פאָרשטעלונג פון די צוויי סיסטעמען בייַ 20 ° C, -20 ° C, און -40 ° C. א פאַרקלענערן אין טעמפּעראַטור ז אַ פאַרקלענערן אין די קאַפּאַציטעט פון די באַטאַרייע, אָבער נאָך די אַדישאַן פון די אַדאַטיוו, די קורס פאָרשטעלונג פון די באַטאַרייע איז זייער ימפּרוווד.פֿאַר בייַשפּיל, ביי -20 ° C, די באַטאַרייע מיט די אַדאַטיוו קענען נאָך דערגרייכן אַ קאַפּאַציטעט פון 38 מאַ / ג ביי אַ קראַנט געדיכטקייַט פון 2 C, בשעת די באַטאַרייע אָן די אַדאַטיוו איז נישט ארבעטן רעכט ביי 2 C.

פיגורע 3. סייקליק פאָרשטעלונג און קאָולאָמבייק עפעקטיווקייַט פון די באַטאַרייע אין פאַרשידענע טעמפּעראַטורעס: (אַ, C) עלעקטראָליטע מיט אַדאַטיווז;(ב, ד) עלעקטראָליטע אָן אַדאַטיווז.

פיגורע 4. קורס פאָרשטעלונג פון די באַטאַרייע אין פאַרשידענע טעמפּעראַטורעס: (אַ, ב, C) עלעקטראָליטע מיט אַדאַטיווז;(ד, E, F) עלעקטראָליטע אָן אַדאַטיווז.

צום סוף, די מחברים ווייַטער ינוועסטאַגייטאַד די אַנדערלייינג מעקאַניזאַמז דורך SEM אָבסערוואַציע און EIS טעסטינג, און קלעראַפייד די מעגלעך סיבות פֿאַר דעם בייַזייַן פון אַדאַטיווז צו מאַכן די באַטאַרייע ויסשטעלונג ויסגעצייכנט עלעקטראָטשעמיקאַל פאָרשטעלונג ביי נידעריק טעמפּעראַטורעס: 1) PMMA-IL-TFSI סטרוקטור ינכיבאַץ עלעקטראָליטע סאַלידאַפאַקיישאַן און ינקרעאַסינג די סומע פון ​​פרילי מאָווינג ליטהיום ייאַנז אין די סיסטעם מאכט די עלעקטראָליטע זייער פאַרגרעסערן אין נידעריק טעמפּעראַטורעס;2) די פאַרגרעסערן פון פרילי מאָווינג ליטהיום ייאַנז סלאָוז אַראָפּ די פּאָולעראַזיישאַן ווירקונג בעשאַס אָפּצאָל און אָפּזאָגן, דערמיט פאָרמינג אַ סטאַביל סיי פילם;3) די בייַזייַן פון ייאַניק ליקווידס די סיי פילם איז געמאכט מער קאַנדאַקטיוו און פּראַמאָוץ די דורכפאָר פון ליטהיום ייאַנז דורך די סיי פילם, ווי געזונט ווי גיך אָפּצאָל אַריבערפירן.עס קענען זיין געזען פון פייג. 5 אַז די SEI פילם געשאפן דורך די עלעקטראָליטע סיסטעם מיט די אַדאַטיוו איז מער סטאַביל און פעסט, און עס איז קיין קלאָר ווי דער טאָג שעדיקן און קראַקס נאָך די ציקל, און די עלעקטראָליטע און די ילעקטראָוד זענען ווייַטער ריאַקטאַד.לויט EIS אַנאַליסיס (פיגורע 6), אין קאַנטראַסט, עלעקטראָליטע סיסטעמען מיט אַדאַטיווז האָבן קלענערער RSEI און קלענערער RCT, וואָס ינדיקייץ ווייניקער קעגנשטעל פון ליטהיום ייאַנז אַריבער די SEI מעמבראַנע און פאַסטער מייגריישאַן פון SEI צו די ילעקטראָוד.

פיגורע 5. סעם פאָטאָ פון די ליטהיום בלאַט נאָך די סוף פון די ציקל אין -20 ° C (אַ, C, ד, F) און -40 ° C (ב, E): (אַ, ב, C) כּולל אַדאַטיווז;(ד, E, F) כּולל קיין אַדאַטיווז.

פיגורע 6. EIS פּרובירן אין פאַרשידענע טעמפּעראַטורעס.

דער אַרטיקל איז ארויס אין די ינטערנאַשאַנאַלי באַרימט זשורנאַל ACS Applied Energy Materials.די הויפּט אַרבעט איז געווען געענדיקט דורך ד"ר לי יאַנג, דער ערשטער מחבר פון דער צייטונג.