สถาบันวิศวกรรมไฟฟ้า สังกัดสถาบันบัณฑิตวิทยาศาสตร์จีน: ความคืบหน้าในการวิจัยอิเล็กโทรไลต์สำหรับตัวเก็บประจุลิเธียมไอออนอุณหภูมิต่ำ

สถาบันวิศวกรรมไฟฟ้า สถาบันบัณฑิตวิทยาศาสตร์จีน: ความคืบหน้าในการวิจัยอิเล็กโทรไลต์ตัวเก็บประจุลิเธียมไอออนอุณหภูมิต่ำ ความหนาแน่นพลังงานสูงถึง 8.9 เท่าของอิเล็กโทรไลต์ทั่วไป

ตามรายงานจากสถาบันวิศวกรรมไฟฟ้า สถาบันบัณฑิตวิทยาศาสตร์จีน ทีมวิจัยของนักวิจัยหม่า เหยียนเหว่ย ได้เสนอกลยุทธ์การออกแบบ "อิเล็กโทรไลต์แบบขจัดการห่อหุ้มด้วยโซลเวชัน" เมื่อเร็ว ๆ นี้ ทีมวิจัยใช้แกมมา-วาเลอโรแลกโทน (GVL) ซึ่งมีขั้วปานกลาง จุดหลอมเหลวต่ำ และความสามารถในการโคออร์ดิเนชันที่เหมาะสม เป็นตัวทำละลายหลัก ใช้ลิเทียมไดฟลูออโร(ออกซาเลโต)บอเรต (LiDFOB) เป็นเกลือลิเทียมเชิงฟังก์ชัน และเติมเอทิลแอซีเทต (EA) ซึ่งโคออร์ดิเนชันอ่อน เป็นองค์ประกอบปรับโซลเวชัน เพื่อลดผลการห่อหุ้มและบดบังของตัวทำละลายต่อลิเทียมไอออน ส่งเสริมการมีส่วนร่วมของแอนไอออนในการสร้างโครงสร้างโซลเวชันเฉพาะที่ และเกิดสภาพแวดล้อมแบบขจัดการห่อหุ้มด้วยโซลเวชันที่มีพันธะอ่อนและแอนไอออนมีส่วนร่วม การออกแบบนี้ลดอุปสรรคการขจัดโซลเวชันและความต้านทานการถ่ายโอนประจุที่ผิวสัมผัสภายใต้สภาวะอุณหภูมิต่ำได้อย่างมีประสิทธิภาพ และเพิ่มเสถียรภาพของผิวสัมผัสระหว่างขั้วไฟฟ้าและอิเล็กโทรไลต์ ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่า ตัวเก็บประจุลิเธียมไอออนคาร์บอนล้วนที่เตรียมด้วยอิเล็กโทรไลต์แบบขจัดการห่อหุ้มด้วยโซลเวชันนี้ ยังคงรักษาสมรรถนะการปล่อยพลังงานที่ยอดเยี่ยมที่อุณหภูมิ -40 องศาเซลเซียส โดยมีความหนาแน่นพลังงาน 106.8 วัตต์-ชั่วโมงต่อกิโลกรัมเมื่อคิดจากมวลของวัสดุขั้วไฟฟ้า ซึ่งเป็น 8.9 เท่าของอิเล็กโทรไลต์ฐานคาร์บอเนตทั่วไป