高镍正极材料与锂金属负极的结合被广泛认为是缓解电动汽车续航里程焦虑的有前景的解决方案。然而,当使用碳酸酯基电解液时,仍存在快速充电容量有限和快速性能衰减等挑战。
基于此,2025年3月24日,中国科学院宁波材料技术与工程研究所夏永高、程亚军等人在国际知名期刊Energy & Environmental Science发表题为《Small modification, Striking Improvement: Super-Fast Charging Over a Wide Temperature Range by Simply Replacing n-propyl Acetate with Isopropyl Acetate》的研究论文。
尽管许多研究者主要关注溶剂化结构,但作者通过采用异丙酸酯作为主要溶剂,从界面相互作用的角度出发,战略性地调整了电解液配方。与正丙酸酯相比,异丙酸酯减少了与电极表面的相互作用,促进了电解液离子网络在内亥姆霍兹层内的更紧密吸附,最终增强了锂金属界面的动态稳定性。
在Li||NCM811电池中,这种电解液展示了4.5伏的截止电压,并在15C的高倍率下经过200个循环后仍保持了88.6%的容量保持率。此外,这种电解液在60°C和-20°C的温度下分别以1C和5C的高倍率展示了稳定的循环性能,即使在电解液条件较差且锂层较薄的情况下,仍能在10C的倍率下保持稳定——显示出显著的应用潜力。
这些研究表明,电解液在电极界面的分布对电化学过程以及电极-电解液界面的形成有显著影响,为未来的电解液研究和设计提供了新的思路。
Small modification, Striking Improvement: Super-Fast Charging Over a Wide Temperature Range by Simply Replacing n-propyl Acetate with Isopropyl Acetate, Energy & Environmental Science, 2025.https://doi.org/10.1039/D4EE05789A