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    宁大一团队在Angewandte Chemie发表研究成果

    发布日期:2024-03-19 作者:房浩霖 文章来源:海运学院  责任编辑:郭亚男 浏览量:

    近日,海运学院船舶新能源团队的夏兰副教授、袁金良教授和美国波多黎各大学吴先勇教授合作在国际顶级学术期刊Angewandte Chemie(德国应用化学)发表题为“An Ultralow-concentration and Moisture-resistant Electrolyte of Lithium Difluoro(oxalato)borate in Carbonate Solvents for Stable Cycling in Practical Lithium-ion Batteries”的研究论文。Angewandte Chemie创刊于1888年,是德国化学学会(GDCh)的官方期刊并由Wiley–VCH出版。作为化学领域的权威期刊,Angewandte Chemie涵盖了化学研究的各个领域,刊发包括新闻、综述、观点、通讯、研究论文等在内的各种内容。

    电解液作为锂离子电池的重要组成部分,起着传输离子和决定电极-电解液界面结构与性质的作用。虽然锂离子电池商业化应用已经三十多年,电池正负极材料不断发展,但配制的电解液—六氟磷酸锂(LiPF6)/碳酸乙烯酯(EC)+碳酸二甲酯(DMC)混合溶剂体系一直沿用至今。为了实现最佳离子电导率,锂盐浓度通常为1.0~1.2 M(1 M=1 mol L−1)。目前,大多数关于锂盐的研究都集中在高浓度(>3 M)或局部高浓度电解液(~1 M)。最近,超低浓度锂盐电解液(<0.3 M)因具有成本低、粘度低等优点,已成为二次电池电解液领域的研究热点之一。本研究创新性地采用超低浓度2 wt.%(0.16 M)的双氟草酸硼酸锂(LiDFOB)作为锂盐,使用常规碳酸酯溶剂,制备出超低浓度电解液0.16 M LiDFOB/EC+DMC (3:7, v/v)。这种电解液是迄今为止报道的最低浓度锂盐。在该工作中,仅2wt%LiDFOB超低浓度电解液显示足够高的离子电导率(4.6 mS cm‒1),其独特的溶剂化结构有助于在正负极表面形成富含无机物的界面膜,并在锂离子电池中展现出优异的循环稳定性和防潮性。该工作为锂离子电池低成本、高性能和可持续电解液的设计提供了一种新思路。

    该文章以宁波大学海运学院为第一单位,美国波多黎各大学为合作单位,宁波大学2020级硕士研究生刘止善、美国波多黎各大学的侯文涛和宁波大学2022级硕士研究生田浩然为共同第一作者。该研究工作获得国家自然科学基金(22075155)、浙江省基础公益研究计划项目(LY24B030002)和宁波市科技项目(2021Z121)的资助。

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