Solvent-in-Salt Electrolytes for Fluoride Ion Batteries.
Solvent-in-Salt Electrolytes for Fluoride Ion Batteries.
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DOI：
10.1021/acsenergylett.3c00493
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发表时间：
2023-06-09
影响因子：
22
通讯作者：
Pasta, Mauro
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Alshangiti, Omar;Galatolo, Giulia;Rees, Gregory J.;Guo, Hua;Quirk, James A.;Dawson, James A.;Pasta, Mauro
氟离子电池（FIB）由于其高的理论能量密度和其活性材料的大元素丰度而成为有前途的后锂离子电池化学。然而，由于无法找到在室温下足够稳定和导电的电解质，其用于室温循环受到阻碍。在这项工作中，我们报告了用于FIB的盐中溶剂电解质的使用，探索了多种溶剂，以表明水性氟化铯表现出足够高的溶解度，以实现增强的（电）化学稳定性窗口（3.1 V），这可以实现高工作电压电极，此外还抑制活性材料溶解，从而提高循环稳定性。溶剂化结构和传输性能的电解质也使用光谱和计算方法进行了研究。
The fluoride ion battery (FIB) is a promising post-lithium ion battery chemistry owing to its high theoretical energy density and the large elemental abundance of its active materials. Nevertheless, its utilization for room-temperature cycling has been impeded by the inability to find sufficiently stable and conductive electrolytes at room temperature. In this work, we report the use of solvent-in-salt electrolytes for FIBs, exploring multiple solvents to show that aqueous cesium fluoride exhibited sufficiently high solubility to achieve an enhanced (electro)chemical stability window (3.1 V) that could enable high operating voltage electrodes, in addition to a suppression of active material dissolution that allows for an improved cycling stability. The solvation structure and transport properties of the electrolyte are also investigated using spectroscopic and computational methods.
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