Um eletrólito multiiônico acionado por entropia para baterias de íons de lítio com estabilidade de alta tensão e adaptabilidade superior à temperatura

A obtenção simultaneamente de estabilidade de alta tensão e adaptação de baixa temperatura em baterias de íons de lítio (LIBS) continua sendo um desafio crítico, pois os eletrólitos convencionais baseados em éter sofrem de estabilidade oxidativa insuficiente, enquanto os sistemas baseados em éster exibem cinética de transporte de íons lentos. Aqui, um eletrólito de éter multianônico acionado por entropia (HE-DIG) é projetado para aliviar os problemas acima mencionados. Os cálculos teóricos elucidam que a coordenação de vários ânions no HE-DIG facilita a formação de estruturas de solvatação enfraquecida e expandindo simultaneamente as bandas eletrônicas. Esta modulação sinérgica mitiga significativamente as limitações impostas por Li⁺ A cinética de dessolvatação a baixas temperaturas e efetivamente suprime a decomposição oxidativa em condições de alta tensão. Como esperado, Lini_0,52Co_0,2Mn_0,28O₂ (NCM523) No HE-DIG, exibe maior capacidade, tensão mediana estável e melhor desempenho de ciclismo do que os eletrólitos de éster comercial em 25 ° C e -20 ° C. A decomposição preferencial de lino₃ e o LidFob gera uma interfase de eletrólito cátodo (CEI) rico em espécies inorgânicas. Além disso, Li_1.2Ni_0,2Mn_0,6O₂ (LNMO) exibe a estabilidade de ciclismo a longo prazo superior, mantendo 83,8% de capacidade após 1000 ciclos a -20 ° C no He-Dig. Notavelmente, uma célula de bolsa de 12 A com um ânodo de grafite, cátodo NCM523 e o eletrólito de DIG HE oferece excelente estabilidade de ciclismo, mantendo 91,6% de capacidade após 800 ciclos a uma taxa de 8C. Este trabalho fornece uma estratégia de ajuste de solvatação alavancando a diversidade de ânion para sistemas avançados de bateria.