Radiolysis of Electrolytes in Batteries: A Quick and Efficient Screening Process for the Selection of Electrolyte‐Additive Formulations

Autor: Yanis Levieux‐Souid, Jean‐Frédéric Martin, Philippe Moreau, Nathalie Herlin‐Boime, Sophie Le Caër
Přispěvatelé: Laboratoire Interdisciplinaire sur l'Organisation Nanométrique et Supramoléculaire (LIONS), Nanosciences et Innovation pour les Matériaux, la Biomédecine et l'Energie (ex SIS2M) (NIMBE UMR 3685), Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Département de l'électricité et de l'hydrogène dans les transports (DEHT), Laboratoire d'Innovation pour les Technologies des Energies Nouvelles et les nanomatériaux (LITEN), Institut National de L'Energie Solaire (INES), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de L'Energie Solaire (INES), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut des Matériaux Jean Rouxel (IMN), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Nantes université - UFR des Sciences et des Techniques (Nantes univ - UFR ST), Nantes Université - pôle Sciences et technologie, Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université - pôle Sciences et technologie, Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université - Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (Nantes Univ - EPUN), Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ), Laboratoire Edifices Nanométriques (LEDNA), Program Focus Batteries of CEA, ANR-20-CE09-0010,ACETONE,La chimie sous rayonnement comme outil puissant de contrôle des propriétés des matériaux nanométriques(2020)
Rok vydání: 2022
Předmět:
Zdroj: Small Methods
Small Methods, 2022, 6 (10), pp.2200712. ⟨10.1002/smtd.202200712⟩
ISSN: 2366-9608
DOI: 10.1002/smtd.202200712
Popis: International audience; Understanding aging phenomena in batteries is crucial to the design of efficient, safe, and reliable energy storage devices as a part of the current green energy transition. Among the different aspects of a battery, the behavior of the electrolyte is a key parameter. Therefore, screening the aging characteristics of different electrolytes is of major interest. However, few screening studies exist because these are time-consuming and require the monitoring of numerous charge and discharge cycles. It has been demonstrated here that radiation chemistry, i.e., the interaction between ionizing radiation and matter, is a valuable tool to screen the behavior of various electrolytes within a few hours. Indeed, the rapid radiolysis of electrolytes leads to the production of the same gases as produced by electrochemical cycling (i.e., H2, CO2), and the ranking of electrolytes by their H2 production yields similar performance ratings to those reported in the literature. Therefore, this direct comparison of electrolytes alone, lasting a few hours without any manufacturing operations such as the fabrication of electrochemical cells, demonstrates that controlled irradiation makes it possible to predict battery cycling behavior. Additionally, mechanisms involved in the degradation processes of different electrolytes are proposed.
Databáze: OpenAIRE
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