स्थिर उच्च-वोल्टेज लिथियम मेटल बैटरियों के लिए उच्च-सांद्रता वाले ईथर इलेक्ट्रोलाइट्स

पारंपरिक इलेक्ट्रोलाइट्स के साथ Li धातु की उच्च प्रतिक्रियाशीलता के कारण उच्च-वोल्टेज (>4.3 V) रिचार्जेबल लिथियम (Li) मेटल बैटरियां (LMBs) भारी बाधाओं का सामना करती हैं। Li धातु के साथ अपनी अच्छी स्थिरता के बावजूद, पारंपरिक ईथर-आधारित इलेक्ट्रोलाइट्स का उपयोग आमतौर पर उनकी सीमित ऑक्सीकरण स्थिरता के कारण केवल <4.0 V LMBs में ही किया जाता है। यहाँ हम उच्च-सांद्रता वाले ईथर इलेक्ट्रोलाइट्स की रिपोर्ट करते हैं जो सॉल्ट और ईथर विलायक के बीच तालमेल के माध्यम से एक अद्वितीय कैथोड इलेक्ट्रोलाइट इंटरफ़ेस के निर्माण को प्रेरित कर सकते हैं, जो उत्प्रेरक रूप से सक्रिय कैथोड्स को प्रभावी रूप से स्थिर करता है और उच्च वोल्टेज के तहत उनकी संरचनात्मक अखंडता को बनाए रखता है। अंततः, LMBs बहुत सीमित Li खपत के साथ 4.3 V पर 500 चक्रों के बाद 92% क्षमता बनाए रख सकते हैं। इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि ऐसे ईथर इलेक्ट्रोलाइट्स न केवल 4.5 V जितने उच्च वोल्टेज के तहत, बल्कि अत्यधिक मांग वाले Ni-rich लेयर्ड कैथोड्स पर भी स्थिर बैटरी साइकलिंग को सक्षम बनाते हैं। ये निष्कर्ष ईथर इलेक्ट्रोलाइट्स के ज्ञान का महत्वपूर्ण विस्तार करते हैं और उच्च-ऊर्जा-घनत्व वाले LMBs के लिए इलेक्ट्रोलाइट डिज़ाइन के नए दृष्टिकोण प्रदान करते हैं।