电解质

可充电锂电池已经成为最重要的能量存储设备之一，而这类电池极度依赖于温度，在低温下（低于零下10℃）会表现出急剧的能量、功率和循环寿命的衰减，极大的限制了其在寒冷地区的应用。造成这一现象的主要原因是低温下限制了分子动力学，造成固体电解质界面膜（SEI膜）的结构改变。前人的研究中，在零下15℃时，传统的电解液衍生的SEI膜一般是结晶不均匀的，容易导致表面钝化、锂金属腐蚀和锂枝晶的生长。尽管采取了一些措施如保护层的使用、替换的电电解液和锂主体等在室温下稳定锂金属负极和特定电解液在超低温沉积锂，由于在低…

开发高能量密度，高安全性和长循环寿命的可充电锂金属电池仍然是一个巨大的挑战。鉴于此，斯坦福大学戴宏杰院士团队开发了一种新型的不可燃的离子液体（IL）电解质(命名为“EM-5Li-Na”IL电解液)，它由1-乙基-3-甲基咪唑双氟磺酸亚胺（[EMIm]FSI与5 M双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)及0.16 M双三氟甲烷磺酰亚胺钠(NaTFSI)添加剂组成。其中，Na离子参与混合钝化中间相的形成，并有助于无枝晶的Li沉积和可逆的阴极电化学，而电解液的低粘度特性可以实现阴极活性物质的负载量高达16mg …

随着电动汽车的快速发展，高能量密度的碱金属离子电池受到越来越多的关注。但是传统的液体电解质中，碱金属的不稳定沉积行为以及枝晶生长会引发一系列的安全问题，这严重阻碍了碱金属离子电池的发展。相比之下，固态电解质因其优异的化学稳定性、不可燃烧性、机械性能，不仅可以完美解决电池的安全问题，而且可以将金属负极和高压正极匹配而获得高能量密度的全固态电池。因此，高性能固态电解质的设计对开发高能量密度的全固态电池至关重要。 近日，美国德克萨斯大学奥斯汀分校Goodenough教授团队在开发和设计高性能固态电解质…

可拉伸功能性高分子对于可拉伸器件制备有着重要意义。迄今，可拉伸功能高分子的合成方法主要是将功能高分子组分和柔性高分子组分利用物理粘附结合在一起，然而由于较弱的物理作用力往往使其通常会导致使用中的诸多问题，诸如功能基团和可拉伸基体的分离导致材料失效。另外，相对于传统高分子电解质具有同时可移动的正负离子而言，单子高分子电解质（锂离子和钠离子传导系数接近1）有着独特的优势，例如较高正离子传导系数可以减轻的电极极化，抑制锂枝晶生长等。 日前，美国橡树岭国家实验室研究员曹鹏飞和美国田纳西大学的联合研究团队…

柔性超级电容器通常具有较高功率密度、快速充放电能力以及较长的循环使用寿命，在可穿戴器件、植入型设备的供能方面获得了广泛的关注。水凝胶电解质以其独特的柔性、良好的加工性能以及环境友好性，成为了构建可承受变形以及耐物理破坏的柔性超级电容器的重要材料。然而，将小分子或无机电解质直接引入到聚合物网络中形成的水凝胶电解质，其机械强度、可加工性、自愈合能力、离子传导率以及电化学稳定性等均大打折扣。立足高分子组成、结构和超分子驱动力设计，在水凝胶聚合物网络中协同引入动态共价键和较强分子间相互作用，同时嵌入可与…