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decimal solvent-Based High-Entropy Electrolyte Enabling the Extended Survival Temperature of Lithium-Ion Batteries to−130°C

引用

CCS Chemistry 2021年第4期3卷 1245-1255页

作者： Wei Zhang Huarong Xia Zhiqiang Zhu Zhisheng Lv Shengkai Cao Jiaqi Wei Yifei Luo Yao Xiao Lin Liu Xiaodong Chen Innovative Centre for Flexible Devices(iFLEX) School of Materials Science and EngineeringNanyang Technological UniversitySingapore 639798 Singapore-HUJ Alliance for Research and Enterprise Campus for Research Excellence and Technological EnterpriseSingapore 138602

Freezing and crystallization of commercial ethylene carbonate-based binary electrolytes,leading to irreversible damage to lithium-ion batteries(LIBs),remain a significant challenge for the survival of energy storage devices at extremely low temperatures(decimal solvent-based high-entropy electrolyte is developed with an unprecedented low freezing point of−130°C to significantly extend the service temperature range of LIBs,far superior to−30°C of the commercial *** from conventional electrolytes,this molecularly disordered solvent mixture greatly suppresses the freezing crystallization of electrolytes,providing good protection for LIBs from possible mechanical damage at extremely low *** from this,our high-entropy electrolyte exhibits extraordinarily high ionic conductivity of 0.62 mS·cm−1 at−60°C,several orders of magnitude higher than the frozen commercial ***,LIBs utilizing decimal electrolytes can be charged and discharged even at an ultra-low temperature of−60°C,maintaining high capacity retention(∼80%at−40°C)as well as remarkable rate *** study provides design strategies of low-temperature electrolytes to extend the service temperature range of LIBs,creating a new avenue for improving the survival and operation of various energy storage systems under extreme environmental conditions.

关键词： low temperatures lithium-ion batteries electrolytes high entropy decimal solvent

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