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一、Energ. Environ. Sci.：含过氧化氢放电产品的无Li2CO3的Li-O2/CO2电池近日，在日本国立产业技术综合研究所周豪慎教授（通讯作者）课题组的带领下，与南京大学、日本筑波大学和天津理工大学合作，报道了基于超浓缩电解质的独特功能，引入了由DMSO-护套接触离子对（CIP）组成的聚集电解质体系。与稀释电解质不同，引入的电解质组成的聚合物流体网络将有效抑制其与Li+的结合，形成稳定的过氧二碳酸酯（C2O62-）而不是Li2CO3。Li-O2/CO2电池具有超低充电电势（3.5V vs.Li/Li+）和运行100次以上的循环寿命。相关成果以题为“A Li2CO3-Free Li-O2/CO2 Battery with Peroxide Discharge Product”发表在了Energ. Environ. Sci.上。 【图文导读】 图1 CO2对非质子氧减少的影响 （a，b）各种体积比的O2/CO2混合气体在（a）不含Li的TBAClO4/DMSO和（b）含Li的TBAClO4/DMSO的电解质，在400mA/g电流密度下的恒电流充放电曲线； （c-f）在相应充放电状态下记录的原位拉曼光谱：（c）不同O2/CO2比率的无Li电池记录的放电状态结束；（d）在具有特定的O2/CO2比率（4/1体积比）的无Li电池中循环期间记录的特定点，并通过Gaussian-Lorentzian分布函数拟合；（e）不同O2/CO2比率的含Li电池在每次放电结束时收集的光谱；（f）不同O2/CO2比率的含Li电池在每次充电结束时收集的光谱。 图2 电解质结构的设计 （a）稀释的LiTFSI/DMSO基Li-O2/CO2电池中的电解质结构以及相关放电组件的示意图。过氧化二碳酸酯（C2O62-）与溶剂化的Li+配位形成典型的最终产物Li2CO3； （b）具有不同摩尔比的LiTFSI/DMSO溶液的拉曼光谱。光谱通过Gaussian-Lorentzian分布函数拟合，并且TFSI-（蓝色轮廓）中的SNS拉伸区域被放大。在摩尔比为1：3的LiTFSI/DMSO电解质中，不能观察到游离的DMSO分子和溶剂分离离子对（SSIP）。相反，被DMSO分子包裹，Li+和TFSI-在接触离子对（CIP）流体网络内完全聚集（AGG）； （c）新引入的由[Li(DMSO)3] +-[TFSI-]组成的超浓缩流体网络电解液的示意图。由于CIP组成的电解质体系的电中性，Li阳离子和C2O62-阴离子之间的电相互作用可以被有效地阻断，进而从C2O62-到CO32-的还原也可以被抑制。 发自小木虫Android客户端 |
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