电解液对电池的影响有多大?

电解液对电池的影响有多大?

他们发现，电池电解液中使用的盐造成了很大的差异。当一种叫做LiTFSI(三氟甲基磺酰亚胺锂)的盐被放入电池的电解液中时，测试电池能够维持200次以上的最大充放电。在锂硫电池中，LiTFSI将锂原子和硫原子结合在电极上，但释放速度很快。相比之下，类似的电解质对锂原子和硫原子的束缚更强，根本不释放它们。其用途是电池功能灵敏衰退;几十次运行后，电池就没电了。

电动汽车令人担忧的一个问题是，司机们不希望在高速公路上长时间行驶时被卡在充电站之间。这些担忧促使消费者购买低排放汽车。本研究的用途为高能锂硫电池的规划指导增添了另一个重要因素。

为了确定电解质对锂硫电池的影响，研究小组使用了LiTFSI和LiFSI，这是两种非常相似的电解质，除了LiFSI比LiTFSI含有更少的碳和氟。他们利用环境分子实验室的设备对电池的充放电能量进行了持续测试，最后对电极进行了查询分析。

他们发现，在锂硫电池中，使用LiTFSI作为电解液，锂原子与硫原子结合，在电极表面形成锂硫(LiSx)。当LiFSI用作电解液时，就会形成硫酸锂(LiSOx)。在测量了两种锂化合物的紧密程度后，他们发现，硫化锂会简单地分裂以释放锂。然而，硫酸锂是很难分离的，所以硫酸锂是暂时的氧元素是罪魁祸首。

通过结合微观成分分析和模拟，我们可以看到什么化学键短暂断裂，以及假如化学键断裂会发生什么。在国家实验室领导这项研究的张吉光博士说，这个过程使我们能够识别电解质的行为，引导我们计划更好的电解质，并提高锂硫电池的循环寿命。

关于研究者来说，下一步是研究电解质增强剂，它在锂的阳极表面形成一层保护层，以抵抗电解质的腐蚀用途。