新型溶剂描述符助力高温高压电解液设计

主要观点总结

本文提出了一种基于双重局部软度和介电常数的高温溶剂描述符，用于指导高温电解质的设计。通过对溶剂的反应性和介电常数进行筛选，确定了适合高温电解质系统的低反应性溶剂。使用TEOS作为优选溶剂，配制了局部高浓度电解质（TEOS-based LHCE），并在NCM811||石墨软包电池中进行了测试。结果显示，该电池在高温下具有良好的循环性能和热稳定性。该研究为高通量评估先进电解质提供了新方法，有望提升宽温区高能量锂电池的性能。

关键观点总结

关键观点1: 提出了基于双重局部软度和介电常数的高温溶剂描述符，用于筛选适合高温电解质的溶剂。

通过评估不同溶剂的反应性和介电常数，确定了适合高温电解质的理想溶剂特性。

关键观点2: 使用TEOS作为优选溶剂，配制了局部高浓度电解质（TEOS-based LHCE）。

在NCM811||石墨软包电池中进行了测试，表现出良好的循环性能和热稳定性。

关键观点3: 研究结果表明，TEOS-based LHCE可以在高温下形成富含LiF的均匀薄层，有效抑制界面副反应。

这一筛选策略为高通量评估先进电解质提供了新的方法，有望助力提升宽温区高能量锂电池的性能。

文章预览

【研究背景】 随着锂离子电池在更宽的工作温度范围（>55 °C）内运行的需求不断增加，现有电解质主要基于碳酸酯溶剂，尽管在常规条件下表现良好，但在高电压和高温环境中会发生不良反应，难以满足高电压（≥4.3 V）锂离子电池的要求。而且，当前对高温电解质的研究主要依赖试错法，缺乏明确的开发耐高温电解质的指导原则。 【工作介绍】 近日，华中科技大学胡先罗教授课题组提出了一种基于双重局部软度与介电常数描述符的溶剂筛选方法，用于指导宽温区高压锂离子电池电解质的设计。研究表明，具有适中介电常数和低反应活性的溶剂是高温电解质的理想选择。通过理论计算与实验验证，四乙氧基硅烷（TEOS）被确定为适用于高温高压锂电池的优选溶剂。基于TEOS，团队配制了局部高浓度电解质（TEOS-based LHCE），并在1 Ah的LiNi 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 ………………………………