电位计

通过量热和电位计量滴定阐明电池电解质配位球体热力学

可充电金属阳极电池是有希望的锂离子电池开发。然而，金属阳极与电解质的高反应性导致形成固体 - 电解质相间（SEI）。电解质设计是控制金属阳极电池中SEI组成的关键手柄，但是我们对电解质（特别是阳离子的第一个协调球）的理解是有限的。在本文中，对离子溶剂化和络合技术的研究将其带入电池电解质的背景下。在一组偏光溶剂中，总结了文献中的相关数据，并补充了溶液（δsol H）的焓（δsol H）和转移（δTrh）测量的焓（δTrh）测量。通过考虑溶剂和阴离子特性，尤其是溶剂捐赠和阴离子的大小，观察到的趋势是合理化的。使用一组示例电解质来实现LI +配位球，等温滴定量热法（ITC）和电位滴定（PT），以探测Li +协调复杂的较弱的溶剂的热力学演化，该溶剂是由弱溶剂的较弱的溶剂所取代的，该溶剂是由强度溶剂替代的。拉曼光谱法用于确认溶剂位移是按预期发生的，并且研​​究了阴离子对ITC测量的影响。开发了一个统计结合模型，该模型符合实验滴定数据，以提取Gibbs自由能（ΔG），焓（ΔH）和熵（ΔS）的平均变化。使用此方法对EC的优先溶剂化趋势进行了量化的EC：DMC和EC：PC电解质，并与其他工人观察到的偏好进行了比较。本论文为将来的有关更复杂的电池电解质配位环境的热力学研究及其与SEI组成的联系提供了一个框架。