Conception Moléculaire de Solvants pour Réguler le Comportement d'Intercalation dans les Électrolytes Éther pour des Anodes au Graphite Stables dans des Batteries au Lithium‐Ion

Il a été largement reconnu que les électrolytes éther présentent de grands avantages pour la construction d'interfaces solide-électrolyte (SEI) robustes pour des performances d'anode stables. Cependant, son extension à l'électrode en graphite est entravée par l'intercalation conjointe du solvant éther, conduisant à une capacité inférieure et un potentiel plus élevé que ceux des homologues esters ayant une insertion de cation propre. Dans ce travail, les molécules de solvant éther sont optimisées en ajustant le rapport atomique O/C via la personnalisation du groupe terminal et de la longueur de chaîne. Une telle modification modifie la force de solvatation entre les ions K et le solvant, ce qui dicte le comportement d'intercalation dans le graphite. En particulier, un électrolyte dérivé de l'éther diéthylique de glycol éthylène est développé, qui empêche l'intercalation conjointe du solvant et induit la formation du composé d'intercalation binaire KC 8. Parallèlement, le nouvel électrolyte éther aide à construire une SEI uniforme et robuste, boostant de manière significative la capacité de taux et la stabilité à long terme de l'anode en graphite. Cette étude résout le dilemme de l'électrolyte éther dans la réalisation d'une anode en graphite stable et à haute capacité pour faciliter son application dans les batteries au potassium-ion.