武汉大学 詹晖/艾新平 AEM: 塑料晶体快速离子导体电解质，支持超低温可充电有机电池

超低温（<-80 °C）会严重损害电池性能，原因是离子电导率不足和脱溶能势垒较高。离子解离和离子去溶剂化之间的强耦合大大增加了电解液设计的难度。这里的研究表明，以盐为主导的电解质工程可以从根本上解决这一问题。即使在极低的温度下，离子间相互作用较差的盐在适当的溶解力作用下也很容易解离。新的电解质设计逻辑通过有机离子塑性晶体( OIPCs )特征盐1 -乙基- 1 -甲基吡咯烷双(氟磺酰基)亚胺盐进行了验证。在醋酸甲酯的温和溶剂化帮助下，该电解液在-110 °C时的电导率高达0.36 mS cm-1，使聚酰亚胺/聚三聚氰胺全有机电池能够在超低温下顺利充放电。即使在高材料负载的情况下，该电池在-110 °C、0.2 C倍率条件下仍能保留65%的理论容量。这项工作代表了低温电池领域的重大进展，并提供了有关电解质离子动力学的新知识。

图文简介

低温电池的挑战与设计原则

不同盐的物理性质和不同阳离子的离子溶剂化结构的理论分析

使用不同盐类电解质的PI/PTPAn全电池的低温性能

电解质分析和电解质导致的电极动力学差异

分析不同电解质的溶解结构和循环电极的表面化学性质

与之前报道的低温电池进行比较

论文信息

通讯作者：Xinping Ai, Hui Zhan