研究人员在杂志上发表的最新文章中提出了一种由水和1,3-二氧烷（DOL）组成的非易燃型混合电解质储能材料亚博网站下载在低至-50°C的温度下促进离子快速运输。
学习：扩展水锂离子电池的低温和高压极限。图片来源：lightboxx/ shutterstock.com
锂离子电池的重要性和利用
由于其在手持技术小工具和电动汽车中的成功用途，锂离子电池（LIB）已成为三十年工业化后我们生活的内在部分。由于其高容量和高可靠性，LIB经常用于紧凑型持久的电源存储。
锂离子电池还用于为大型海事设备和军舰提供动力。除此之外，太阳能由于其快速有效的充电和存储而方便地利用锂离子细胞进行光伏阵列。可重复使用的锂电池非常适合全球监测系统，因为它们的寿命延长，简单结构以及由于设备不活动而由于自我灭绝而缺乏停电。结果，锂离子电池几乎在生活的各个方面都有使用。
锂离子电池的局限性
尽管Libs非常有效且有价值，但它们的使用却有许多限制。一个值得注意的缺点是它对高温以及与之相关的高费用的极端敏感性。这些电池的总生产成本比镍金属氢化物电池高40％。
此外，保护对于阻止这些电池的充电至关重要。如果收费过度，此类电池也有爆炸的危险。即使存在这些限制，使用电池的优势胜过弊端。
非水电器的局限性
由于其在我们的生活中的普遍性，人们对其安全性的普遍焦虑，有时会因自发燃烧发生的媒体报道而加剧。LIB中使用的非水液应为这些巨大的失败构成重大责任，因为它们在高温条件，电压尖峰和化学反应性下发生爆发并破裂，所有这些都存在于细胞过热的情况下。
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最新专注于新型电解质
安全问题的热门话题引起了极大的兴趣，他们将极易燃烧的非水溶液用固有的非易燃的液体替换为水。锂离子电池（ALIBS）在材料/细胞水平上提高了安全性，但是由于水氧化和降低1.23 V强制执行的电化学稳定窗口（ESW）而牺牲了能量密度。
水中盐 - 电解质（WISE）的发展通过开发一种阴离子衍生的固体电解质插入酶（SEI），将水解物水解的ESW提高到3 V，该固体电解质插入酶（SEI）在动力学上限制了水分分解。
新型电解质的缺点
几乎所有这些高压艾伯斯仍然表现出停滞的反应机制，尤其是在较高的电荷/放电百分比下，由于电阻更高的SEI以及高粘度电解质在高度高浓度的盐，高粘度电解质中的替代层间内电阻引起的补充层间耐药性，因此更不用说电解质溶液的有机缺陷是在水的高温温度点引起的粗短温度应用下。
考虑到所有这些，研究人员开发了一种新颖的饱和水/非水电器，该水解物使用1,3-二氧烷（DOL）作为共溶剂，因为它具有可靠的降低，高渗透性和低冰点（低冰点）（-95°C）。
研究成果
分析和经验数据表明，DOL的存在降低了电极表面上水的游离分子的数量，从而提高了相位间反应性，而更宽的ESW为4.7 V.尽管DOL是可燃的，但混合电解质是不可易llambable的由于其高水量。即使在低温下在杂种中检测到相位分离，但显示半晶体电解质中的剩余液体溶液被证明具有很高的电导率并促进低温温度下的快速LI+脱粘性。
DOL溶液的另一个好处是其最小冻结温度点，这可能会在低温下增加电解质溶液的渗透性。MD模拟与实验电导率结果一致。由于高熔融碳酸盐的结晶引起的总电解质固化，在低于-20°C的非水电器中，离子运动受到了显着阻碍。
尽管在0°C的较高温度下，这似乎是由于电解质从冰的结晶而引起的，但在较高的温度下观察到了类似的模式。
总之，已经发现了一种具有宽阔的ESW和低温容量的新型水/DOL杂交电解质。该电解质在-20°C下为LMO/LTO ALIBS提供了良好的电催化活性，该活性在-50°C左右的冰点温度下保持功能，这是由于其宽的ESW为4.7 V，并且在冷温度下保持了强的离子电导。
进一步阅读
MA，Z.等，2021年。扩大锂离子电池水电的低温和高压极限。储能材料。亚博网站下载可用网址：https://www.亚博老虎机网登录sciendirect.com/science/article/pii/s2405829721006267
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