Viện Kỹ thuật Điện, CAS: Tiến bộ trong nghiên cứu chất điện phân tụ điện lithium-ion nhiệt độ thấp

Viện Kỹ thuật Điện, Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc: Đạt tiến triển trong nghiên cứu chất điện phân tụ điện lithium-ion nhiệt độ thấp, mật độ năng lượng gấp 8,9 lần chất điện phân thông thường

Theo Viện Kỹ thuật Điện thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, nhóm nghiên cứu của nhà nghiên cứu Ma Yanwei gần đây đã đề xuất chiến lược thiết kế "chất điện phân giải che chắn solvat hóa". Nhóm đã sử dụng gamma-valerolactone (GVL) – kết hợp độ phân cực vừa phải, điểm nóng chảy thấp và khả năng phối trí phù hợp – làm dung môi chính, sử dụng lithium difluoro(oxalato)borate (LiDFOB) làm muối lithium chức năng, đồng thời đưa vào ethyl acetate (EA) có khả năng phối trí yếu làm thành phần điều chỉnh solvat hóa nhằm làm suy yếu hiệu ứng bao bọc và che chắn của dung môi đối với ion lithium, thúc đẩy anion tham gia xây dựng cấu trúc solvat hóa cục bộ, hình thành môi trường giải che chắn solvat hóa liên kết yếu có sự tham gia của anion. Thiết kế này làm giảm hiệu quả rào cản giải solvat hóa và điện trở truyền điện tích bề mặt trong điều kiện nhiệt độ thấp, đồng thời cải thiện độ ổn định của bề mặt tiếp xúc điện cực – chất điện phân. Nghiên cứu cho thấy tụ điện lithium-ion toàn carbon được chế tạo bằng chất điện phân giải che chắn solvat hóa này vẫn duy trì hiệu suất phát năng lượng tuyệt vời ở -40 độ C, đạt mật độ năng lượng 106,8 Wh/kg tính theo khối lượng vật liệu điện cực, gấp 8,9 lần so với chất điện phân gốc carbonate thông thường.