权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

Theory of highly concentrated aqueous electrolyte and application to dual ion battery

高浓度水系电解液理论及其在双离子电池中的应用

基本信息

批准号：
21H04700
负责人：
石原達己
金额：
$ 27.04万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-05 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H04700/
关键词：
デュアルイオン電池水電解液高濃度イオン性液体

项目摘要

デュアルイオン電池(DIB)は炭素へのアニオンとカチオンの挿入を利用した2次電池である。この電池は高濃度水系電解液を用いると、Liイオン電池並みの高エネルギー密度に到達できる可能性がある。多成分系高濃度水系電解液では、電位窓が大きく広がるが、溶媒和構造を含めて、その機構は十分、解明されていないので、そこで、本研究では電位窓を広く取れる高濃度電解液の探索とその溶媒和構造を含めて、安定性が向上する機構を検討した。初年度は、水系電解液への添加物効果を検討し、アセトニトリルまたはテトラグライム(G4)を添加すると耐還元性が大きく向上し、1.7-5.2Vという広い電位窓を到達することができた。２年度目は、さらに検討の領域を広げ、電位窓が広がる機構を検討した。ラマン分析からはG4を添加するとすべての水がLiFSI-LiTFSIという支持塩に溶媒和することが分かった。さらに詳細なハイブリッド電解液の溶媒和構造を検討し、G4の混合は、水和クラスターにトラップされているアニオンを自由にし、インタカレートしやすくする効果があることを活性化エネルギーの測定で示した。高濃度水系電解液中ではアニオンはLi+の溶媒和クラスターにトラップされており、インタカレートを生じにくいが、G4の添加で、Li+により強く溶媒和するので、電荷が局所化し、アニオンはトラップから解放される。この結果、インタカレーションする活性化エネルギーは低下することが分かった。一方、KS6/Mo6S8というフルセルを作成し、繰り返し充放電の安定性を検討した。その結果、G4を添加するとMo6S8上に良好なSEIが生成し、電解液の分解が抑制されることを示した。セルは、40mAh/g程度の容量を500サイクル安定に示した。

The battery (DIB) is a secondary battery. This battery has a high concentration of aqueous electrolyte and a high density of lithium. Multi-component system high concentration aqueous electrolyte, potential, structure, solvent, structure, mechanism, solution, solution At the beginning of the year, the additive effect of water electrolyte is discussed, and the additive resistance of water electrolyte (G4) is increased. The potential of water electrolyte is 1.7-5.2V. 2. The scope and potential of the annual review are discussed in detail. G4 is added to LiFSI and LiTFSI is added to LiFSI. The solvent and structure of the electrolyte were discussed in detail, and the results of the determination of the activation of G4 were shown. In high concentration aqueous electrolyte, Li+ is dissolved in solvent, G4 is added, Li+ is dissolved in solvent and G4 is released. The result is that the activity of the enzyme is lower than that of the enzyme. KS6/Mo6S8 is a very stable and stable material. As a result, the addition of G4 to Mo6S8 resulted in good SEI formation and inhibition of electrolyte decomposition. The capacity of 40mAh/g is 500 mAh/g.