用于电化学储能的液化气电解质

 

自从电化学电容器和锂离子电池实现商业化以来，它们在电解质上所做的调整就微乎其微，这也限制了设备性能的提升。目前电解质体系大多为液相或固相，大部分气体在室温下是典型的非极性、分子间的作用力也很小，更不能实现对盐的溶解。但一些极性气体如氟代、氯代甲烷在经过低温或是调控压力使之液化后，就表现出溶解盐的能力，可以形成液化气电解质。

 

加州大学圣地亚哥分校Y. Shirley Meng（通讯作者）等人将具有优异物理化学特性以及绝缘流体性质的液相电解质用于电化学电容器中，而这种电解质的成分二氟甲烷在标准大气压下为气相，这种液化气电解质在-78到65℃的工作范围和大电压窗内表现出很好的稳定性和优异的性能。

 

锂金属为负极，钴酸锂为正极构建锂离子电池时，具有很高的循环性能，库伦效率达到ca.97%，开路电压4V，同时在-60℃的低温下运行还可保持很好的容量保持率。以上研究成果以“Liquefied gas electrolytes for electrochemical energy storage devices"为题发表在2017年6月15日Online的Science上。

一、液化气的物理和化学性质
 

二、液化气电解质随温度变化的电导率

 

三、二氟甲烷应用在电化学电容器中的电化学稳定性

 

四、二氟甲烷应用在锂电池中的电化学稳定性

 

五、锂金属表面产物XPS图谱以及成分分析

 

六、LiCoO2电极的XPS图谱以及成分分析