Efektywne wykorzystanie cieczy jonowych w technologii akumulatorów litowo-jonowych

为了满足现代社会对能源存储解决方案不断增长的需求,需要对当前使用的基于传统有机溶剂(如醚类和/或碳酸盐)的锂离子电池(LIBs)进行持续改进。迫切需要用安全物质替代这些挥发性和易燃性的溶剂,以应对高温、快速充电或内部短路等极端操作条件。

一个有希望的解决方案是用离子液体(ILs)替代有机溶剂。离子液体具有许多特性,可以避免传统LIBs的问题,例如低挥发性、低燃点、高离子传导性和宽电化学窗口。对于基于离子液体的电解质的研究引起了科学界和工业界的兴趣。

在这项研究中,作者们概述了离子液体作为非极性电解质在锂离子电池中的应用进展的历史概述。还讨论了离子液体的化学结构与基本性质之间的关系。此外,还对基于离子液体的液态电解质(IL-based LEs)、基于离子液体的聚合物电解质(IL-based PEs)和基于离子液体的复合聚合物电解质(IL-based CPEs)方面在锂离子电池领域取得的成就进行了分析。此外,根据现有文献报道和作者们在这一领域的经验,还讨论了基于离子液体的电解质和相应锂离子电池的未来发展方向和发展策略。

常见问题解答:

1. 当前基于有机溶剂的锂离子电池(LIBs)存在哪些主要挑战?
– 主要挑战包括它们的挥发性、易燃性以及在极端条件下的危险性行为。

2. 作为锂离子电池中有机溶剂的替代品,离子液体带来了哪些好处?
– 离子液体具有低挥发性、低燃点、高离子传导性和宽电化学窗口。它们可以帮助避免传统LIBs的大部分问题。

3. 文章中讨论了哪些主要内容?
– 文章介绍了离子液体作为锂离子电池电解质的应用历史概述。还讨论了离子液体的化学结构和性质之间的关系。此外,还分析了基于离子液体的电解质在锂离子电池领域的成就,包括基于离子液体的液态电解质、基于离子液体的聚合物电解质和基于离子液体的复合聚合物电解质。还提出了基于离子液体的电解质发展的未来方向。

4. 文章中使用了哪些关键术语和概念?
– 锂离子电池(LIBs)
– 离子液体(ILs)
– 有机溶剂
– 离子传导性
– 电化学窗口
– 基于离子液体的液态电解质(IL-based LEs)
– 基于离子液体的聚合物电解质(IL-based PEs)
– 基于离子液体的复合聚合物电解质(IL-based CPEs)

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