华科大高义华AEnM：高性能助溶剂工程电解质实现工作温度范围为-25至50℃的高压低成本钾离子电池

主要观点总结

本文报道了一种助溶剂工程电解质，用于开发高电压、低成本的高安全性钾离子电池（HPIBs）。该电解质具有低成本和高性能的特点，能够实现较宽的电化学稳定性窗口，并调节了K+的溶剂化结构。基于这种电解质的HPIBs表现出高能量密度，并在不同温度下具有出色的运行性能。

关键观点总结

关键观点1: 助溶剂工程电解质的特点和优势

低成本、高性能，降低H2O活性实现较宽的电化学稳定性窗口，调节K+的溶剂化结构，与正极材料优异的相容性和稳定性。

关键观点2: HPIBs的性能表现

高能量密度（88.05 Wh kg-1），在0.5~10 A g-1的速率下运行，广泛的工作温度范围（-25~50 ℃）。

关键观点3: 研究方法和成果的重要性

通过构建工程共溶剂电解质，实现低成本、高电压HPIBs的有效策略。电解质成本仅为WISE的1/4，为实现高性能HPIBs提供了简单有效的助溶剂电解质策略。

文章预览

摘要 高安全性钾离子电池 (HPIBs) 因其绿色能源、低成本、高电压、不燃和组装简单而非常有趣。然而，大多数高压 HPIBs 使用盐包水电解质 (WISE) ，这会导致一些问题，例如高粘度，这显著降低了 HPIBs 的性能并增加了成本，从而阻碍了其发展。不幸的是，关于 HPIBs 电解质的研究仍然有限，进一步限制了 HPIB 的发展。 在此，华中科技大学 高义华 教授 ， 安徽大学 岳阳 副教授团队开发了一种助溶剂工程电解质 (4.0  m  KOTf 在碳酸丙烯酯 (PC) 和 H 2 O 的体积比为  5.0:1.0 中 ) ，该电解质具有低成本 (WISE 的 1/4) 和高性能 (45.43 mS cm -1 ) 的特性，不仅通过降低 H 2 O 的活性实现了较宽的电化学稳定性窗口，还调节了 K + 的溶剂化结构。 因此，通过助溶剂工程电解质组装的 HPIBs 表现出 88.05 Wh kg -1 的高能量密度，并以 0.50~10.0 A g -1 的速率在很宽的温度范围内 (-25~50 ………………………………