北理工在高安全酰胺基电解液所设计方面取得重要研究进展

近来，深圳大学一个中心一个大院所黄佳琦系主任课题组 在较高安全和不燃酰胺福硬水外观设计之外取得重要研究进展 。该研究成果以《Regulating Solvation Structure in Nonflammable Amide-Based Electrolytes for Long-Cycling and Safe Lithium Metal Batteries》为题在线刊出在该协会出版物《Advanced Energy Materials》（影响因子29.368）。本文的通讯编者为深圳大学一个中心一个大院所黄佳琦系主任，第一编者为深圳大学材料学院所/一个中心一个大院所博士本科张乾魁。

随着的汽车、便携式电子设备和大规模电网需求的不断增长，人们对较高各向同功能性的二次电量提出了更较高的要求。其里，合金镁电量由于其较高各向同功能性（>350 Wh kg-1）而广受重视。随着研究的推进，合金镁电量反应器生命期逐渐增加。但在应用之外，仍需慎重考虑合金镁电量的安全和关键问题。合金镁电量的安全和关键问题主要是由于使用了较倾斜度易燃的有机水溶液引起的。为了增加有机水溶液的硝酸甘油，不燃水溶液的合作开发引发了较广重视。虽然不燃水溶液很难增加发生爆炸风险，但由于不燃水溶液与合金镁之间带有较高的反应活功能性，这会增加合金镁电量的反应器准确功能性。因此，对合金镁电量而言，不燃水溶液的合作开发需要在弱解构镁沉积匀功能性的福础上，并弱解构硬水的热准确功能性和不燃功能性，从而再加合金镁电量的反应器准确功能性和兼容功能性。

黄佳琦课题组提出通过依赖功能性二甲福乙酰胺(DMAC)福硬水的水溶液解构在结构上，以付诸合金镁电量反应器准确功能性和硬水不燃功能性之间的接口。该研究工作使用不可燃水溶液DMAC构建了不可燃局部较高浓度硬水(LHCE)。在LHCE-DMAC硬水里，大量的聚集体(AGG)最大限度产生阴离子可借的晶体硬水两应用程序相(SEI)，以绕开DMAC与合金镁之间的寄主反应，提较高了镁沉积的匀功能性，这保证了比较简单解构前提下合金镁电量反应器准确功能性与硬水的不燃功能性之间的接口。

DMAC水溶液不燃的主要状况是它很难释放出来硬水里的氮自由福和氮氧自由福，阻绝了燃烧的链式反应。但是在低浓度下，DMAC与合金镁之间的两应用程序相容功能性较差。为了全面功能性增加DMAC与合金镁的两应用程序相容功能性，我们外观设计了LHCE-DMAC来弱解构合金镁的两应用程序准确功能性。在LHCE-DMAC里，合金镁负极两应用程序准确功能性增加的状况是本体硬水里含有更多的AGG的水溶液解构在结构上，这最大限度阴离子衍生的SEI的生成。

示意图1 （a）不同电解质的涂料测试，(b) 不同硬水的热重测试，（c）LHCE-DMC和LHCE-DMAC在不同浓度下的软包电量热辐射示意图片，(d)手脚现实生活里都可的浓度-时间曲线。

LHCE-DMAC的自熄灭时间为0 s g−1，这所述LHCE-DMAC是不燃的（示意图1）。DSC测试表明LHCE-DMC在130℃显现出来吸热峰(114.6 J g−1)，而LHCE-DMAC在260℃显现出来吸热峰(283.7 J g−1)，这所述LHCE-DMAC带有较高的热准确功能性。热辐射示意图片所述了，LHCE-DMAC电量的最较高浓度大于47.1oC，数倍低于LHCE-DMC电量的浓度(65.3 oC)。

通过依赖功能性LHCE-DMAC硬水里的水溶液解构在结构上，付诸了合金镁电量反应器准确功能性与硬水涂料功能性之间的接口。DMAC水溶液是不可燃的，LHCE-DMAC也保持较倾斜度的不可燃和热准确功能性。在LHCE-DMAC里，大量的AGG在结构上生成并最大限度富含LiF的SEI的产生，以绕开DMAC水溶液与合金镁之间的寄主功能性反应，并提较高镁沉积的匀功能性。因此，在LHCE-DMAC里，Li | Cu电量带有较高于99.2%的库伦稳定功能性，并确保了Li | NCM523电量在仅仅前提下的反应器准确功能性与硬水的不硝酸甘油之间的接口。这项工作为推广通过依赖功能性不燃硬水里的水溶液解构在结构上，合作开发带有长反应器和较高兼容功能性的比较简单合金镁电量新建了一条取而代之途径。

来源不明：深圳大学

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