Li에 대한 새로운 메틸화 에테르 전해질

높은 이론적 에너지 밀도로 인해 리튬 산소 배터리(LOB)는 차세대 에너지 저장, 특히 보급형 전기 자동차에 대한 많은 연구의 초점입니다. 그러나 낮은 왕복 효율, 열악한 가역성, 열악한 전해액 안정성 등의 문제로 인해 실용화에 어려움을 겪고 있습니다.

일반적인 비수성 리튬산소 배터리는 Li+와 O2 사이의 가역적 전기화학 반응을 기반으로 합니다. 이 과정에서 LiO2, O22-, OOH- 또는 1O2와 같은 산화 중간체는 유기 전해질을 공격하여 성능 저하를 일으킬 수 있습니다. 보다 안정성이 높은 전해질을 찾는 것은 LOB 개발의 핵심 문제 중 하나입니다.

에테르 기반 전해질은 상대적으로 높은 이온 전도성, O2 용해도 및 전기화학적 안정성으로 인해 리튬-산소 배터리에 널리 사용됩니다.

그러나 기존 에테르에는 약점이 있으며, 수소 추상 반응을 통해 과산화물이나 일중항 산소의 공격을 받아 장기간 작동 시 성능이 저하되기 쉽습니다.

이제 중국 화중과학기술대학교(Huazhong University of Science and Technology) 팀은 완전히 메틸화된 고리형 에테르인 2,2,4,4,5,5-헥사메틸-1,3-디옥솔란(HMD)을 개발했다고 보고했습니다. O2– 또는 1O2의 존재.

Angewandte Chemie 저널의 논문에서 그들은 HMD 기반 전해질을 사용한 셀의 주기 수명이 157사이클이라고 보고했습니다. 이는 기존 1,3-디옥솔란(DOL) 또는 1,2-디옥솔란을 사용한 셀보다 4배 더 길었습니다. 디메톡시에탄(DME) 기반 전해질.

연구진은 모든 활성 α-H 원자가 메틸기로 치환되기 때문에 초산화물 또는 일중항 산소 존재 시 HMD의 뛰어난 안정성을 꼽았습니다.

연구진에 따르면 이번 연구 결과는 고성능 리튬-산소 이차전지 개발로 이어질 수 있을 것으로 기대된다.

자원

Zhimei Huang, Haipeng Zeng, Meilan Xie, Xing Lin, Zhaoming Huang, Yue Shen, Yunhui Huang (2018) "완전히 메틸화된 고리형 에테르를 기반으로 한 안정적인 리튬-산소 배터리 전해질" Angew. Chem. Int. Ed. doi: 10.1002/ 애니.201812983

2019년 1월 25일에 게시됨 in 배터리, Li-O2 | 영구링크 | 댓글 (0)