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通过使用氢键供体作为电解质,提高了离子液体的热稳定性,使其适用于氟离子电池
《Physical Chemistry Chemical Physics》:Improved thermal stability of ionic liquids through a hydrogen bond donor as an electrolyte for use in fluoride-ion batteries
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年11月07日 来源:Physical Chemistry Chemical Physics 2.9
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氟离子电池电解液研究:含羟基季铵盐离子液体N111(2OH)TFSA通过氢键溶剂化F?离子,显著提升热稳定性至130°C,并实现BiF3在60°C下的可逆氟化/脱氟性能。
近年来,下一代电池已成为一种发展趋势,而氟离子电池(FIB)就是其中之一。电解质在推动FIB的发展中发挥了关键作用。离子液体作为FIB的电解质具有许多吸引人的特性,例如不易燃、宽电化学稳定窗口和非挥发性。然而,含有季铵阳离子的离子液体对强碱性的F?离子不稳定。在这项研究中,研究了含有羟基官能团的季铵阳离子的胆碱双(三氟甲磺酰)酰胺(N111(2OH)TFSA)作为FIB电解质的热稳定性。基于热重分析,发现0.4 mol kg?1的四甲基铵氟化物(TMAF)在N111(2OH)TFSA溶液中的稳定性可高达130°C。拉曼光谱和1H NMR分析表明,电解质中的F?离子被N111(2OH)阳离子的OH官能团所溶剂化。由于F?离子与OH官能团的溶剂化作用,离子液体的热稳定性得到了提高。更重要的是,在60°C的三电极电池中进行电化学性能测试时,该电解质表现出BiF3的可逆脱氟和氟化反应。