主要观点总结
兰州理工大学电化学储能技术与工程团队在最新一期国际知名期刊上发表了一篇题为“Tuning Solvation Structure to Enhance Low Temperature Kinetics of Lithium-ion Batteries”的综述文章。文章从原子角度出发,总结了锂离子电池在低温下性能急剧下降的原因,并指出电解液的选择和优化是低温应用的瓶颈。文章综述了调控溶剂化结构以促进低温脱溶剂化过程、稳定电极/电解液界面以及建立溶剂化结构、去溶剂化过程、界面性质和低温性能之间的关联等方面的研究内容。此外,文章还介绍了通过深入研究电解液溶剂化结构的调控策略来改善锂离子电池低温电化学性能的方法和成果,并对未来的研究方向进行了展望。
关键观点总结
关键观点1: 文章背景和研究意义
锂离子电池因能量密度高等优点在众多储能系统中脱颖而出,但在低温下性能急剧下降,限制了其在高海拔或高纬度地区及某些国防、极地探索和航空航天领域的应用。电解液作为重要组成部分,影响了低温下锂离子的扩散速率。因此,电解液的选择和优化成为锂离子电池低温应用的瓶颈。
关键观点2: 研究内容及方法
研究内容主要包括调控溶剂化结构来促进低温下的脱溶剂化过程、稳定电极/电解液界面以及建立溶剂化结构、去溶剂化过程、界面性质和低温性能之间的关联。方法包括调整Li+的配位环境、分子结构设计、利用纳米粒子调控溶剂化结构尺寸等策略。通过综述近年来溶剂化结构调控策略的应用案例,揭示了调控的根本是改变锂盐阴离子、溶剂和添加剂与Li+之间的相互作用。
关键观点3: 重要成果
通过调整溶剂化结构,提出了一系列调控策略,包括生成富含阴离子溶剂化结构、调整Li+的配位环境等,以改善低温性能。这些策略有助于降低Li+脱溶剂能垒,增强低温下Li+的脱溶剂化动力学,稳定电极/电解液界面,提高锂离子迁移动力学。此外,建立了更科学的模型和更精确的参数来指导未来的研究,以阐明溶剂化机理并不断突破锂离子电池的低温限制。
关键观点4: 作者介绍及通讯作者简介
文章的第一作者为硕士研究生张峻伟和孙金龙,通讯作者是崔孝玲教授。崔教授是兰州理工大学教授级高级工程师和博士生导师,主要研究方向为电化学储能技术与工程,重点从事锂/钠离子电池材料的研究与应用。
文章预览
【研究背景】 锂离子电池(LIBs)因其能量密度高、无记忆效应、环境友好、使用寿命长、技术成熟等优点,在众多储能系统中脱颖而出,几乎垄断了储能领域(例如3C产品、电动汽车(EV)、电网储能系统)。然而,锂离子电池在低温下性能会急剧下降,这严重限制了锂离子电池在高海拔或高纬度地区以及某些国防、极地探索和航空航天中的应用主。电解液作为锂离子电池的重要组成部分,极大地影响了低温下锂离子的扩散速率。因此,电解液的选择和优化已成为锂离子电池低温应用的瓶颈。 【工作简介】 近日,兰州理工大学电化学储能技术与工程团队在国际知名期刊“ Energy Storage Materials”上发表了题为“Tuning Solvation Structure to Enhance Low Temperature Kinetics of Lithium-ion Batteries”的综述文章。该综述首先对限制锂离子电池低温电化学性能的原因进行了
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