新しいLi用メチル化エーテル電解質

理論上のエネルギー密度が高いため、リチウム酸素電池 (LOB) は、次世代のエネルギー貯蔵、特に普及した電気自動車向けに多くの研究の焦点となっています。 しかし、往復効率が低い、可逆性が低い、電解質の安定性が劣るなどの問題が実用化の妨げとなっています。

典型的な非水リチウム酸素電池は、Li+ と O2 の間の可逆的な電気化学反応に基づいています。 このプロセス中に、LiO2、O22-、OOH-、または IO2 などの酸化中間体が有機電解質を攻撃し、性能低下を引き起こす可能性があります。 より安定性の高い電解質を見つけることは、LOB 開発における重要な課題の 1 つです。

エーテルベースの電解質は、比較的高いイオン伝導率、O2 溶解度、および電気化学的安定性のため、リチウム酸素電池に広く使用されています。

しかし、従来のエーテルには弱点があり、水素引き抜き反応を介してスーパーオキシドや一重項酸素による攻撃を受けやすく、長期使用中に性能低下につながります。

今回、中国の華中科技大学のチームは、環境下で優れた安定性を示す完全メチル化環状エーテル、2,2,4,4,5,5-ヘキサメチル-1,3-ジオキソラン (HMD) を開発したと報告しています。 O2- または 1O2 の存在。

Angewandte Chemie 誌に掲載された論文の中で、HMD ベースの電解質を使用したセルのサイクル寿命は 157 サイクルであり、従来の 1,3-ジオキソラン (DOL) または 1,2- を使用したセルの 4 倍であると報告しています。ジメトキシエタン (DME) ベースの電解質。

研究者らは、すべての活性α-H原子がメチル基で置換されているため、スーパーオキシドまたは一重項酸素の存在下でHMDが優れた安定性を示すと考えた。

研究者らによると、この発見は高性能の充電式リチウム酸素電池の開発につながる可能性があるという。

リソース

Zhimei Huang、Haipeng Zeng、Meilan Xie、Xing Lin、Zhaoming Huang、Yue Shen、Yunhui Huang (2018) 「完全メチル化環状エーテルをベースとした安定したリチウム酸素電池電解質」Angew. Chem. Int. Ed. doi: 10.1002/ anie.201812983

投稿日: 2019 年 1 月 25 日 in 電池, Li-O2 | パーマリンク | コメント (0)