新型高电压高安全电解液研究

摘要

离子液体的高电导率、宽电化学窗口、宽液程及难燃性决定了其在电化学领域应用的先天优势.从构效关系的视角来看,离子液体中存在特殊的Z-键及纳微团簇结构,对电极界面双电层、电活性物质三传一反、电极反应过程等产生新的作用机制,进而影响其物化性质和储能器件的性能.因此,开展离子液体的构效关系研究非常关键,从多尺度和介尺度的理论框架出发,在不同尺度上发现新现象、形成新理论,对发展离子液体在储能领域中的应用具有重要的意义.围绕离子液体微观结构及其电化学应用,深入研究了离子液体在电极界面的微观结构及物性变化规律,开发了离子液体作为添加剂的高压电解液,可以实现与高镍高压正极和硅碳负极匹配,组装的高能量密度全电池性能优异.在下一代锂金属电池研究方面,开发了AAO孔道受限的离子液体杂化电解质,可以规范锂离子的沉积行为,抑制枝晶生长,该杂化电解质在室温及55℃下均能很好工作,为开发实用化固态锂电池奠定了基础.