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ACS Energy Letters
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In Situ Formed Poly(ester-alt-acetal) Electrolytes with High Oxidation Potential and Electrode-Electrolyte Interface Stability
Guo J.; Liu X.; Cao X.; Zhang X.; Zhang H.; Lu Y.; Zhang C.; Zhang X.
Published：2023-01-01
DOI：10.1021/acsenergylett.3c01597
研究背景
随着社会的发展，锂离子电池已经成为我们生活中必不可少的一部分，如手机、电动汽车等都离不开它。然而，锂离子电池的稳定性和安全性一直是人们关注的焦点。当前，锂金属电池的可靠性和寿命受到电解质稳定性的限制。因此，研究如何提高电解质的稳定性已成为锂金属电池领域的热点问题。
研究内容
本研究报道了一种新型的聚酯-醛酸酯电解质（PEA），该电解质是通过1,3-二氧兰和戊二酸酐在锂双(三氟甲烷磺酰)亚胺（LiTFSI）存在下的阳离子共聚合成的。PEA电解质在对称锂电池中表现出稳定的锂沉积/剥离行为，可以持续2000小时，并具有高达5.2 V的氧化电位对Li/Li+。聚酯-醛酸酯结构可以与Li+形成多种配位构型，并通过与TFSI-的相互作用抑制浓度极化。密度泛函理论计算揭示了PEA与解离的LiTFSI之间的分子间相互作用，从而促进了PEA与电极之间的良好兼容性。
研究意义
本研究提供了一种新型电解质，可以构建具有改进的电极-电解质稳定性的锂金属电池。新型PEA电解质具有高氧化电位和稳定的锂沉积/剥离行为，可以提高锂金属电池的可靠性和寿命。此外，本研究还揭示了PEA与解离的LiTFSI之间的分子间相互作用，为设计更好的锂离子电池提供了新思路。
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