Li-O電池用グライム系電解質の電気化学的安定性を赤外分光法を用いて調べた

Electrochemical stability of glyme-based electrolytes for Li-O batteries studied by in situ infrared spectroscopy.

• Gabriela Horwitz
• Ernesto J Calvo
• Lucila P Méndez De Leo
• Ezequiel de la Llave

抄録

In situ減法正規化フーリエ変換赤外分光法(SNIFTIRS)実験は、金電極上でのLi-Air電池の動作に関連する電気化学実験と同時に行われた：ジグライム(DG)とテトラグライム(TEGDME)の2つのグライムベースの電解質で、異なる動作条件で試験された。その結果、TEGDMEは本質的に不安定であり、酸素とリチウムイオンが存在しない場合でも3.6から3.9Vの間の電位で分解することがわかった。DGをベースとした電解質に水を添加すると、一重項酸素の生成が促進され、分解が促進されることがわかった。

In situ subtractively normalized Fourier transform infrared spectroscopy (SNIFTIRS) experiments were performed simultaneously with electrochemical experiments relevant to Li-air battery operation on gold electrodes in two glyme-based electrolytes: diglyme (DG) and tetraglyme (TEGDME), tested under different operational conditions. The results show that TEGDME is intrinsically unstable and decomposes at potentials between 3.6 and 3.9 V vs. Li+/Li even in the absence of oxygen and lithium ions, while DG shows a better stability, and only decomposes at 4.0 V vs. Li+/Li in the presence of oxygen. The addition of water to the DG based electrolyte exacerbates its decomposition, probably due to the promotion of singlet oxygen formation.