稀水系杂化电解液

低盐宽压耐燃

通过调节核-壳溶剂化结构，在低盐浓度下实现宽电化学窗口的钾离子水系电解液。

Chen, Jianchao · 类淑来 · Zhang, Shuxian · Zhu, Chunyan · Liu, Qingyuan · 王成祥 · 张志薇 · Wang, Shijie · 石元昌 · 尹龙卫 · 王儒涛

Advanced Functional Materials 2023

具体参数

电化学稳定窗口

{'zh': '3.4', 'en': '3.4'} V

盐浓度

{'zh': '1.6', 'en': '1.6'} molL⁻¹

工作温度范围

{'zh': '−20 to 60', 'en': '−20 to 60'} °C

能量密度

{'zh': '66.5', 'en': '66.5'} Whkg⁻¹

容量保持率

{'zh': '84.5', 'en': '84.5'} %

技术优势

低盐浓度

盐浓度仅 1.6 mol L⁻¹，远低于盐包水电解液，降低了原料成本和可持续性问题。

耐燃安全

电解液具有不可燃性，从根源上避免热失控起火，适用于对安全性要求高的储能场景。

宽温工作

基于该电解液的超级电容器可在 −20 至 60 °C 范围内工作，适应不同气候条件。

循环稳定

钾离子电池在 0.8C 下循环 600 次后容量保持率仍有 84.5%，具备长期使用潜力。

应用场景

• 水系钾离子电池：用该电解液组装电池，不必用高浓度盐即获宽窗口。
• 钾离子电容器：电容器可在 2.4 V 高电压和宽温域运行。
• 电网级储能：低成本、耐燃、长循环满足电网储能需求。
• 安全储能器件：电解液不可燃，从源头提升器件安全性。