?水系的優(yōu)點：inflammable,safety, green,cheap

? ? ? ?? ?問題：narrow?electrochemical stability window (1.23 V水解)，金屬負(fù)極的枝晶生長，腐蝕及鈍化，

馬里蘭大學(xué)王春生組提出高濃度電解質(zhì)助力水系鋰電

2015年science，高濃度電解液 （21M LiTFSI--雙(三氟甲烷磺酰)亞胺鋰）促進(jìn)電極與電解液界面形成保護(hù)膜(LiF)，拓寬電壓范圍(1.23--3.0 V)，LiMn2O4//Mo6S8

2016年Angewandte,?提高電解液濃度至28M (21 m LiTFSI and 7 m LiOTf,?LiOTf--三氟甲烷磺酸鋰)，拓寬電壓范圍(1.23--3.07?V)，抑制正負(fù)極的水電解反應(yīng)。LiMn2O4//carbon-coated TiO2

高濃度電解質(zhì)正負(fù)極保護(hù)原理

1. 選擇TFSI-，可以形成LiF rich 可以類似電子能壘，讓鋰離子遷移，阻止水還原。

2. 隨著電解液濃度的增加，由于形成了鹽包水模型，水不容易發(fā)生HER，OER反應(yīng)--三電極體系CV證明；

3. 隨著電解液濃度的增加，正極的氧化還原峰向高電位偏移，負(fù)極的氧化還原峰向低電位偏移，有更大的電壓工作范圍--三電極體系CV表明。
   

4. 鹽包水型模型假設(shè)--TFSI-表面的氧不易與鋰結(jié)合反應(yīng)--DFT分子模擬等理論計算結(jié)合拉曼，氧17核磁說明。

1. 碳包覆TiO2促進(jìn)電解質(zhì)形成穩(wěn)定的SEI膜，從而提高材料的循環(huán)穩(wěn)定性；

參考文獻(xiàn)：

“Water-in-salt” Electrolyte?Enables High-Voltage Aqueous?Lithium-Ion?Chemistries（2015，science）

Advanced High-Voltage Aqueous Lithium-Ion Battery Enabled by “Water-in-Bisalt” Electrolyte (2016, Angew. Chem.)

2021.4.27 YING