Methansulfonat in phosphathaltigem superionischem Elektrolyt ermöglicht Amperestunden-praktische wässrige Batterien

Derzeit basieren hochspannungsfähige Li-Ionen-Wassserbatterien größtenteils auf hochkonzentrierten (bis zu 63 m) "Wasser-in-Salz"-Elektrolyten mit begrenzter Lebensdauer. Hier stellen wir eine "Methansulfonat-in-Phosphat"-Superstruktur vor, die gleichzeitig die Li+-Migration im molekular überfüllten Lösungsmittel und an Elektrodenoberflächen anpasst. Dies ermöglicht ein beispielloses elektrochemisches Stabilitätsfenster (bis zu 4,5 V) und eine Zykluslebensdauer (bis zu 10.000 Zyklen) in einem verdünnten 1,1 m wässrigen Elektrolyten. Zusätzlich kann ein solcher Methansulfonat-in-Phosphat-Elektrolyt auch in verschiedenen hochspannungsfähigen Elektrodenpaaren eingesetzt werden, und die zusammengestellte 60-V, 15-A·h LiMn2O4/LiTi2(PO4)3-Wasserbatterie kann ein E-Bike 70 km weit antreiben. Dies unterstreicht die Bedeutung dieses Elektrolytdesigns für die Kommerzialisierung hochspannungsfähiger wässriger Batterien.