鋰-硫電池用離子液體電解液研究

《鋰-硫電池用離子液體電解液研究》是依託大連理工大學,由顏洋擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：鋰-硫電池用離子液體電解液研究
• 依託單位：大連理工大學
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：顏洋

項目摘要

鋰-硫電池因其高比能、低成本、對環境友好等優點在電動汽車等領域極具套用潛力。然而，鋰-硫電池目前使用易燃、易揮發的醚類有機電解液對中間產物多硫化物具有較高的溶解度，造成鋰-硫電池循環性差並且存在嚴重的安全隱患。離子液體電解液因其可以有效抑制多硫化鋰溶出及自身不揮發的特性在鋰-硫電池中極具發展潛力。本項目從分子結構設計出發，採用密度泛函理論計算不同結構的離子液體與多硫化鋰之間的相互作用，對離子液體進行理論篩選。在此基礎上，利用先進的化學和電化學手段揭示不同離子結構對鋰-硫電池電化學性能影響的本質。探索電極、電解液與多硫化鋰相互作用的競爭機制，發展一種基於理論計算與實驗相結合研究鋰-硫電池電解液的新方法，闡明鋰-硫電池電解液的設計原則，以豐富電解質溶液理論，為鋰-硫電池電解液的科學設計提供新的思路和理論依據。

結題摘要

在項目執行的三年期間,圍繞鋰硫電池中電解液存在的問題展開。首先通過量子化學計算的方法,通過計算不同離子液體與多硫化鋰之間結合能的大小，與氧化石墨進行對比，篩選出合適的離子液體體系P13TFSI。並將篩選出的離子液體與聚合物PEO進行複合製備得到離子液體基複合電解質用於常規鋰離子電池和鋰硫電池中.通過理論計算和實驗相結合的方法，探究了電化學儲能器件電解液的選擇原則，為電解液的製備及研發提供了思路。