电池中的液体电解质通常被视为宏观均匀的离子传输介质,尽管其具有复杂的化学组成和原子溶剂化结构,但在微观结构特征方面仍不明确。在这里,博伊西州立大学Li Bin、布朗大学Qi Yue揭示了局部高浓度电解质中独特的胶束状结构,其中溶剂充当稀释剂中不溶性盐之间的表面活性剂。
本文要点:
1) 溶剂与稀释剂的混溶性和盐的同时溶解性产生了胶束状结构,并且盐-溶剂簇中心的盐浓度增加,从而扩大了盐的溶解度。这些混合混溶效应具有温度依赖性,其中局部高浓度电解质在室温附近的局部簇盐浓度中达到峰值,并用于在锂金属阳极上形成稳定的固体-电解质界面。
2) 这些发现为预测稳定的三元相图提供了指导,并将电解质微观结构与电解质配方和固体-电解质界面的形成方式联系起来,以增强电池的可循环性。
Corey M. Efaw et.al Localized high-concentration electrolytes get more localized through micelle-like structures Nature Materials 2023
DOI: 10.1038/s41563-023-01700-3