Eletrólito de alto teor à base de trietila fosfato, não inflamável e de alta condutividade para baterias de íons de lítio
Ao empregar uma combinação de solventes fortemente polares para um "efeito de bloqueio" e solventes fracamente polares para um "efeito de arrasto", o Li
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A interação −TEP é reduzida. Crédito:Science China Press As questões de segurança relacionadas com eletrólitos inflamáveis em baterias de iões de lítio (LIBs) continuam a ser um grande desafio para a sua aplicação alargada. O uso de eletrólitos não inflamáveis à base de fosfato provou sua validade na inibição da combustão de LIBs. No entanto, a forte interação entre Li
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e o fosfato leva a uma interfase eletrolítica sólida dominante (SEI) com blindagem eletrônica limitada, resultando em Li
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pobre intercalação no ânodo de grafite (Gr) ao usar eletrólitos com alto teor de fosfato.
Um estudo para abordar esta questão foi conduzido pelo Prof. Jia Xie e Ph.D. Ziqi Zeng, da Escola de Engenharia Elétrica e Eletrônica da Universidade de Ciência e Tecnologia de Huazhong.
"Para mitigar esse problema e melhorar o Li
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inserção, propomos uma estratégia 'In-N-Out' para tornar o fosfato 'não-coordenativo'. Ao empregar uma combinação de solventes fortemente polares para um 'efeito de bloqueio' e solventes fracamente polares para um 'efeito de arrasto', o Li
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−a interação fosfato é reduzida."
“Como resultado, o fosfato permanece na fase eletrolítica ('In'), minimizando seu impacto na incompatibilidade com o eletrodo Gr ('Out'). No eletrólito projetado, mesmo que o teor de TEP atinja mais de 60% em peso. , o ânodo Gran ainda atinge Li
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reversível reação de desintercalação. Enquanto isso, a introdução de solventes fortemente polares melhora a dissociação dos sais de lítio, fazendo com que o eletrólito demonstre excelente condutividade iônica (5,94 mS/cm a 30 ⁰C)", diz Xie.
Surgem assim algumas implicações para o projeto de eletrólitos não inflamáveis:1) a capacidade de coordenação dos solventes com Li
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poderia ser ajustado pela estratégia "In-N-Out"; 2) o "efeito de arrasto" é a interação universal entre solventes fracamente polares e TEP, o que oferece mais possibilidades para projetar eletrólitos não inflamáveis.
O estudo foi publicado na revista Science China Chemistry .
