如今,鋰離子電池被認(rèn)為是**有前途的大中型能源儲(chǔ)能系統(tǒng)之一,然而鋰離子電池仍然存在一些缺點(diǎn),比如功率密度有限,成本高,安全性差等。其中安全問(wèn)題對(duì)于大規(guī)模應(yīng)用是非常重要的,其主要是由電解液和隔膜的熱穩(wěn)定性引起的。商業(yè)電解液鋰鹽一六氟磷酸鋰,在60°C以上會(huì)與水反應(yīng)熱分解,因此商業(yè)鋰離子電池通常***于低于60°C溫度下使用,并且電池組裝時(shí)嚴(yán)格要求無(wú)水條件。雖然有--些其他的鋰鹽,例如,四氟硼酸鋰,雙乙=酸硼酸鋰和雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰(LiTFSI)等也得到了***的應(yīng)用,但均不是LiPF6可行的替代品。傳統(tǒng)電解質(zhì)的組成是將鋰鹽溶解在溶劑中,鋰離子濃度梯度嚴(yán)重,特別是在高充放電速率下。這是由于PF...
電池中的硫正極與電解液直接接觸,因此在循環(huán)過(guò)程中會(huì)形成多硫化物,并誘導(dǎo)多硫化物溶解和穿梭。在鋰為負(fù)極、雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰(LiTFSI)為溶質(zhì)的電池中,研究了高濃度、常規(guī)和稀釋電解液對(duì)電池性能的影響。充放電曲線為典型的鋰硫電池曲線,電壓平臺(tái)較短,對(duì)應(yīng)Sg→Li2S4的轉(zhuǎn)變;低電壓的平臺(tái)較長(zhǎng),對(duì)應(yīng)Li2S4-→Li2S的轉(zhuǎn)變。在標(biāo)準(zhǔn)的1M電解液中C/10的倍率,硫正極可表現(xiàn)出1265mAh.g-1的比容量、第二個(gè)放電平臺(tái)電壓約為2.1V(電壓遲滯~0.15V)。但當(dāng)倍率增加到2C時(shí),放電容量降為650mAh.g-1(為初始容量的50%),放電平臺(tái)降為1.8V(電壓遲滯~0.65V),說(shuō)明存在溶...
隨后研究人員將制備的中性高濃度鋅離子電解質(zhì)、鋰錳氧(LiMn2O4)正極、Zn負(fù)極組裝成完整的紐扣電池,并測(cè)試了電池的電化學(xué)性能。在0.4C倍率下,電池能量密度可達(dá)180 Wh kg–1,經(jīng)過(guò)4000次循環(huán)后,電池仍可保持85%的初始容量,庫(kù)倫效率近100%;而將該電解質(zhì)應(yīng)用于以氧氣為正極的的Zn空氣電池中同樣獲得了優(yōu)異的性能,即電池能量密度可達(dá)300 Wh kg–1,循環(huán)次數(shù)達(dá)200余次。上述結(jié)果表明,新型的高濃度中性Zn離子電解質(zhì)能夠有效地抑制充放電循環(huán)中枝晶的形成,從而***改善電池循環(huán)穩(wěn)定性和壽命。而結(jié)構(gòu)表征、譜學(xué)研究以及分子動(dòng)力學(xué)綜合研究揭露了該電池性能增強(qiáng)原因來(lái)源于高濃度水系電解質(zhì)...
酯類和醚類是電池中**常用的兩類有機(jī)電解液溶劑,而常用的鹽有六氟磷酸鹽,高氯酸鹽,三氟甲基磺酸鹽,雙三氟甲烷磺酰亞胺鹽等。在對(duì)硬碳的報(bào)道中,酯類電解液是**常用的,但醚類電解液可以實(shí)現(xiàn)更好的倍率性能和首效。電解液溶劑和鹽的種類,以及電解液的濃度,可以影響SEI膜的組成,從而影響硬碳負(fù)極的循環(huán)性能。通過(guò)在電解液中加入少量的添加劑,可以***的提高硬碳負(fù)極的性能。比如,添加2-5%的氟代碳酸乙烯酯(Fluoroethylene Carbonate,F(xiàn)EC)可以在硬碳負(fù)極表面生成穩(wěn)定的SEI膜,而加入碳酸亞乙烯酯(Vinylene Carbonate,VC)則可以提高SEI膜的熱穩(wěn)定性,從而提高電池...
目前商業(yè)上**成功的鋰鹽是LiPF6,因?yàn)樗饬烁黜?xiàng)性能,如良好的解離度、溶解性、離子電導(dǎo)率以及能夠鈍化鋁箔等。但它在痕量水存在的情況下會(huì)與水反應(yīng)生成HF侵蝕正極,此外它在80 ℃即發(fā)生分解。LiPF6較差的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性限制了其在高電壓三元鋰離子電池中的應(yīng)用,故對(duì)于新的替代鋰鹽的尋找從未停止。其中被深入研究的有雙草酸硼酸鋰(LiBOB),二氟草酸硼酸鋰(LiDFOB),雙氟磺酰亞胺鋰(LiFSI)及雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰(LiTFSI)等。但在實(shí)際應(yīng)用中,除了成本限制,這些鋰鹽都有各自的局限性,如LiBOB和LiDFOB較差的溶解性,LiFSI和LiTFSI較差的純度和在高壓下(4.0...
鋰鹽的種類非常多,但考慮到溶解度和穩(wěn)定性等具體要求能應(yīng)用于鋰離子電池的鋰鹽種類比較有限,常見的應(yīng)用于鋰離子電池的鋰鹽種類如表2所示。雙三氟甲基磺酰亞胺鋰(LiTFSI)具有較高的溶解度和高的化學(xué)穩(wěn)定性,同時(shí),具有高的離子電導(dǎo)率和寬的電化學(xué)窗口。在20世紀(jì)90年代,3M公司率先將此鹽實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化,作為動(dòng)力電池電解液的功能添加劑使用,具有改善正負(fù)極SEI膜,穩(wěn)定正負(fù)極界面,抑制氣體的產(chǎn)生,改善高溫性能和循環(huán)性等多種功能。在WIS體系中將LiTFSI作為主體鋰鹽是因?yàn)?其在水溶液中有較高的溶解度(>20mol/kg,25°C)和其在水溶液中不水解具有高的化學(xué)穩(wěn)定性。雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰(LiTFSI...
LiTFSI作為新型非水性鋰鹽,具有高的熱穩(wěn)定性,陰陽(yáng)離子的締合度小,在碳酸酯體系具有高的溶解度和解離度。在低溫情況下,LiFSI體系電解液較高的電導(dǎo)率和較低的電荷轉(zhuǎn)移阻抗保證了其低溫性能。Mandal等人采用LiTFSI作為鋰鹽,EC/DMC/EMC/pC(質(zhì)量比15:37:38:10)為基礎(chǔ)溶劑,所得電解液在-40°C下仍具有2mScm-1的高電導(dǎo)率。因而,LiTFSI被視為是**有前途的,能夠取代六氟磷酸鋰的電解質(zhì),也被視為是過(guò)渡到固態(tài)電解質(zhì)時(shí)代的選擇之一。根據(jù)維基百科的觀點(diǎn),LiTFSI雙(三氟甲磺?;?酰亞氨鋰又稱雙(三氟甲烷磺酰)亞胺鋰,是一種弱配位陰離子的鋰鹽,化學(xué)式為L(zhǎng)iC2F...
雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰:用作鋰離子電池有機(jī)電解質(zhì)鋰鹽,具有較高的電化學(xué)穩(wěn)定性和電導(dǎo)率。而且在較高的電壓下對(duì)鋁集流體沒(méi)有腐蝕作用。外觀: 白色結(jié)晶或粉末含量: ≥99%水分:小于100ppm(水分一般在40ppm左右)熔點(diǎn): 234-238℃包裝: 5KG、50KG桶!1.作為鋰電池有機(jī)電解質(zhì)鋰鹽LiN(CF3S02)2作為鋰電解質(zhì)鋰鹽,水分要小于100ppm,一般在40ppm左右,才可以使用。用作鋰離子電池有機(jī)電解質(zhì)鋰鹽,具有較高的電化學(xué)穩(wěn)定性和電導(dǎo)率。而且在較高的電壓下對(duì)鋁集流體沒(méi)有腐蝕作用。用EC/DMC配制成l mol/L電解質(zhì)溶液。電導(dǎo)率可達(dá)1.0x10-2 S/cm。在-30℃下電導(dǎo)率...
LiTFSI(雙三氟甲烷磺酰亞酰胺鋰)鋰鹽熱穩(wěn)定性優(yōu)異,但通常會(huì)腐蝕鋁箔。為解決這一問(wèn)題,Matsumoto等將LiTFSI鋰鹽濃度提高,配制了1.8mol/LLiTFSIm(EC):m(DEC)=3:7電解液,使用鋁工作電極時(shí)其電化學(xué)窗口達(dá)到了4.5V。通過(guò)分析得到由于在高濃度電解液中,鋁箔表面形成一-層氟化鋰LiF鈍化層,成功抑制了鋁箔的腐蝕。Wang等研究了高濃度的LiN(SO2F)2(LiFSA)/碳酸二甲酯(DMC)電解液體系,其可形成三維網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu),從而在5V電壓條件下有效阻止過(guò)渡金屬和鋁的溶解,高電壓石墨C/LiNi0.5Mn1.5O4電池具有優(yōu)異的循環(huán)性能。在10mol/LLi...
尖晶石型錳酸鋰(LiMn2O4)正極作為一種主流的水系鋰電池正極材料被***用于水系鋰離子電池,研究表明其電化學(xué)性能高度依賴于錳酸鋰材料自身化學(xué)組分、顆粒尺寸、晶體結(jié)構(gòu)和形貌等材料屬性。本文針對(duì)性選取了LiMn2O4、鋁摻雜LiAlxMn2-xO4、富鋰Li1+xMn2-xO4三種典型的尖晶石型LiMn2O4,通過(guò)一系列分析、表征手段研究循環(huán)前后其晶體結(jié)構(gòu)、材料形貌以及化學(xué)組分的變化,探究在高鹽濃度Water-in-salt (WIS)水系電解液(21 mol/kg的雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰(LiTFSI)溶液)中三種材料電化學(xué)性能不同的原因。研究發(fā)現(xiàn)充放電時(shí)未經(jīng)處理的尖晶石LiMn2O4因?yàn)閲?yán)重...
研究了雙三氟甲烷磺酰亞胺陰離子Tf2N分別與5種不同陽(yáng)離子組成的離子液體對(duì)產(chǎn)紫青霉菌(PenicilliumpurpurogenumLi-3)的生長(zhǎng)、代謝、細(xì)胞膜透性及全細(xì)胞催化活性的影響結(jié)果表明,[N1,4.4,4]Tf2N對(duì)產(chǎn)紫青霉菌的生長(zhǎng)有促進(jìn)作用,[Py14]Tf2N,[Bmim]Tf2N,[BPy]Tf2N和[P6.4.4,4]Tf2N4種離子液體對(duì)產(chǎn)紫青霉菌的生長(zhǎng)則均有不同程度的抑制。代謝活力保留值R的測(cè)定結(jié)果表明,[P6.4.4,4]Tf2N和[N14.4.4JTf2N對(duì)產(chǎn)紫青霉菌體細(xì)胞表現(xiàn)出相對(duì)較高的生物相容性;5種離子液體對(duì)菌體細(xì)胞的細(xì)胞膜透性均有改善作用。全細(xì)胞催化反應(yīng)數(shù)據(jù)...
基于上述研究基礎(chǔ),又開展了LiPF6添加劑改性LiTFSI-LiBOB雙鹽電解質(zhì)的研究工作。研究表明,適量的LiPF6添加劑可以誘導(dǎo)EC溶劑開環(huán)、聚合,使生成的SEI膜表面富含poly(CO3)成分,SEI膜表面由此變的致密、光滑,可以有效抑制鋰枝晶的生長(zhǎng)。該研究成果以“Electrolyteadditiveenabledfastchargingandstablecyclinglithiummetalbatteries”為題,發(fā)表在Nat.Energy2017,2,17012(JianmingZheng,MarkH.Engelhard,DonghaiMei,ShuhongJiao,Bryant...
中科院物理研究所李泓和禹習(xí)謙研究員等人采用原位微分電化學(xué)質(zhì)譜(DEMS)來(lái)研究LiCoO2|PEO-LiTFSI|Li電池中的產(chǎn)氣行為。通過(guò)實(shí)驗(yàn)和理論計(jì)算表明,LiCoO2的表面催化作用是PEO在4.2 V意外析出H2氣體的根本原因。使用穩(wěn)定的固態(tài)電解質(zhì)Li1.4Al0.4Ti1.6(PO4)3(LATP)對(duì)LiCoO2表面進(jìn)行包覆可以減輕這種表面催化作用,并將電池工作電壓擴(kuò)展到4.5 V以上。同時(shí)還解釋了產(chǎn)氣的原因:雙三氟甲烷磺酰亞胺(HTFSI)在正極側(cè)因被氧化脫水而產(chǎn)生,并在負(fù)極極側(cè)與金屬鋰反應(yīng)導(dǎo)致了氫氣的析出。相關(guān)研究成果以“Increasing Poly(ethyleneoxide)...
利用簡(jiǎn)單的溶劑揮發(fā)法將聚環(huán)氧乙烷(PEO)/雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰(LiTFSI)聚合物電解質(zhì)填充至聚乙烯隔膜的孔道內(nèi),制備了厚度*為7.5μm的超薄復(fù)合聚合物電解質(zhì)。作者采用價(jià)廉易得、高力學(xué)性能、高孔隙率的電池隔膜作為支撐體,保證了超薄固態(tài)電解質(zhì)的力學(xué)強(qiáng)度、防止全固態(tài)電池在組裝、使用過(guò)程中發(fā)生內(nèi)短路。采用該超薄電解質(zhì)可***減小全固態(tài)電池的歐姆阻抗、極化現(xiàn)象,大幅提高全固態(tài)電池的電化學(xué)性能和能量密度。結(jié)果表明,采用該超薄固態(tài)電解質(zhì)的全固態(tài)電池能夠表現(xiàn)出優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性,LiFeO4電池在60oC可以10C速率快充,在30oC下的比容量可達(dá)135 mAh g-1。該固態(tài)電解質(zhì)與高比能正極材料(如...
浙江大學(xué)工程力學(xué)系曲紹興教授與賈錚教授課題組研發(fā)了一種具有優(yōu)異力學(xué)性能的全固態(tài)離子導(dǎo)電彈性體,成果以《AMechanicallyRobustandVersatileLiquid-FreeIonicConductiveElastomer》為題發(fā)表在材料領(lǐng)域**期刊AdvancedMaterials上。他們將酯類單體乙二醇甲醚丙烯酸酯(MEA)、丙烯酸異冰片酯(IBA)和雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰(LiTFSI)按一定比例混合,通過(guò)自由基聚合的方法,制備了一種新型的全固態(tài)離子導(dǎo)電彈性體。該材料中高分子網(wǎng)絡(luò)與離子間存在大量氫鍵與鋰鍵,這些氫鍵與鋰鍵起到物理交聯(lián)點(diǎn)的作用并且在材料受拉伸時(shí)可發(fā)生斷裂、耗散大量...
雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰:1.作為鋰電池有機(jī)電解質(zhì)鋰鹽LiN(CF3S02)2作為鋰電解質(zhì)鋰鹽,水分要小于100ppm,一般在40ppm左右,才可以使用。用作鋰離子電池有機(jī)電解質(zhì)鋰鹽,具有較高的電化學(xué)穩(wěn)定性和電導(dǎo)率。而且在較高的電壓下對(duì)鋁集流體沒(méi)有腐蝕作用。用EC/DMC配制成lmol/L電解質(zhì)溶液。電導(dǎo)率可達(dá)S/cm。在-30℃下電導(dǎo)率還在10-3S/cm以上。這對(duì)于***應(yīng)用極為重要。2.作反應(yīng)催化劑LiN(CF3S02)2:和它的同系列化合物MN(RsS02)2(其中,M為1價(jià)陽(yáng)離子,如H+,U+,Na+等;Rf為CF3,C2F5,C3F7,C4F9等全氟烷基),是用于有機(jī)催化裂...
基于此,斯坦福大學(xué)戴宏杰教授團(tuán)隊(duì)提出了一種用于鋰金屬電池的新型離子液體電解質(zhì)。該電解液的粘度相較于之前用于鋰金屬電池的離子液體更低,其組分包括1-乙基-3-甲基咪唑雙氟磺酸亞胺([EMIm]FSI與5 M雙氟磺酰亞胺鋰(LiFSI)及0.16 M雙三氟甲烷磺酰亞胺鈉(NaTFSI)添加劑(在本文中為了方便將該電解質(zhì)命名為“EM-5Li-Na”IL電解液)。采用該電解液的Li/Li對(duì)稱電池可實(shí)現(xiàn)1200 h穩(wěn)定、可逆的Li沉積/溶解循環(huán),Li-Cu電池可實(shí)現(xiàn)鋰沉積CE≈99%。當(dāng)鋰金屬與高容量NCM 811陰極匹配時(shí)可分別提供比較大比容量(≈199 mAh g-1)和≈765Wh kg-1的能量...
基于上述研究基礎(chǔ),又開展了LiPF6添加劑改性LiTFSI-LiBOB雙鹽電解質(zhì)的研究工作。研究表明,適量的LiPF6添加劑可以誘導(dǎo)EC溶劑開環(huán)、聚合,使生成的SEI膜表面富含poly(CO3)成分,SEI膜表面由此變的致密、光滑,可以有效抑制鋰枝晶的生長(zhǎng)。該研究成果以“Electrolyteadditiveenabledfastchargingandstablecyclinglithiummetalbatteries”為題,發(fā)表在Nat.Energy2017,2,17012(JianmingZheng,MarkH.Engelhard,DonghaiMei,ShuhongJiao,Bryant...
Borgel等研究了鎳錳酸鋰半電池(Li/LiNi0.5Mn1.5O4)在TFSI(雙三氟甲烷磺酰亞胺)基離子液體中的性能,相比于常規(guī)電解液,電池不可逆容量**降低。但將這些離子液體應(yīng)用在高倍率和低溫環(huán)境時(shí),其性能還需要進(jìn)一步的優(yōu)化。1mol/LLiNTf2-C4mpyrNTf2(雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰/1-丁基-1-甲基吡咯烷鎓雙三氟甲磺酰亞胺)電解液用于Li/LiNi0.5Mn1.5O4電池,與電解液[1mol/LLiPF6j(EC)∶j(DEC)=1∶2]相比,電池放電容量相當(dāng),但庫(kù)侖效率有明顯的提高,且離子液體的阻燃性、安全性較優(yōu)。不足的地方是使用該離子液體后電池庫(kù)侖效率*約95%,容量...
由來(lái)自美國(guó)馬里蘭大學(xué)王春生教授和美國(guó)陸軍研究實(shí)驗(yàn)室徐康博士?jī)晌蝗A人學(xué)者領(lǐng)導(dǎo)的研究小組嘗試了新的思路。他們將一種鋰的離子化合物——雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰以極高的濃度溶于水,得到了一種獨(dú)特的“鹽水”。由于溶液中鋰鹽的體積和質(zhì)量分?jǐn)?shù)都高于水,這種“鹽水”實(shí)際上應(yīng)該視為水溶于鋰鹽中形成的溶液。這種溶液的導(dǎo)電能力與常規(guī)有機(jī)溶劑電解質(zhì)相當(dāng),而可燃性要**低于后者。在電池使用過(guò)程中,溶液中的鋰鹽會(huì)先于水發(fā)生電解,電解產(chǎn)物會(huì)沉積在電極上形成保護(hù)層,防止水的電解的發(fā)生,而導(dǎo)電能力不會(huì)受到影響。類似的保護(hù)層在使用非水電解質(zhì)的電池中很常見,但因?yàn)榛谒芤旱碾娊赓|(zhì)電解產(chǎn)物是氫氣和氧氣,通常很難形成固態(tài)保護(hù)層,而這項(xiàng)新...
LiTFSI(雙三氟甲烷磺酰亞酰胺鋰)鋰鹽熱穩(wěn)定性優(yōu)異,但通常會(huì)腐蝕鋁箔。為解決這一問(wèn)題,Matsumoto等將LiTFSI鋰鹽濃度提高,配制了1.8mol/LLiTFSIm(EC):m(DEC)=3:7電解液,使用鋁工作電極時(shí)其電化學(xué)窗口達(dá)到了4.5V。通過(guò)分析得到由于在高濃度電解液中,鋁箔表面形成一-層氟化鋰LiF鈍化層,成功抑制了鋁箔的腐蝕。Wang等研究了高濃度的LiN(SO2F)2(LiFSA)/碳酸二甲酯(DMC)電解液體系,其可形成三維網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu),從而在5V電壓條件下有效阻止過(guò)渡金屬和鋁的溶解,高電壓石墨C/LiNi0.5Mn1.5O4電池具有優(yōu)異的循環(huán)性能。在10mol/LLi...
華南理工大學(xué)Min Zhu、Renzong Hu團(tuán)隊(duì),以“Constructing Li‐Rich Artificial SEI Layer in Alloy‐Polymer Composite Electrolyte to Achieve High Ionic Conductivity for All Solid‐State Lithium Metal Batteries”為題,在Advanced Materials期刊上發(fā)表***研究成果:通過(guò)在聚合物基聚(環(huán)氧乙烷)-雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰復(fù)合固體電解質(zhì)(簡(jiǎn)稱PEOm)中添加鋰基合金,構(gòu)建了約60 nm厚的人造富鋰界面層,實(shí)現(xiàn)了固體電解質(zhì)的...
麻省理工學(xué)院發(fā)現(xiàn)電解質(zhì)陰離子基團(tuán)效應(yīng)可將鋰離子電池交換電流密度提升百倍據(jù)先進(jìn)能源科技戰(zhàn)略情報(bào)研究中心9月2日消息,麻省理工學(xué)院Yet-MingChiang教授研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)電解質(zhì)陰離子基團(tuán)效應(yīng)可將鋰離子電池交換電流密度提升百倍。團(tuán)隊(duì)首先通過(guò)濕化學(xué)方法制備了鋰鈷氧復(fù)合電極(LiNi0.33Mn0.33Co0.33O2,NMC)復(fù)合塊體電極,隨后從塊體電極分離出單個(gè)NMC電極顆粒,置于不同的電解質(zhì)環(huán)境中,進(jìn)行一系列的電化學(xué)性能測(cè)試。電化學(xué)阻抗譜和恒電位間隙滴定測(cè)試顯示,相比六氟磷酸鋰(LiPF6)電解質(zhì)電池,采用雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰(LiTFSI)離子傳輸效率更高,其交換電流密度大幅提升,且隨充電電...
電化學(xué)分析以其靈敏度高和便捷準(zhǔn)確而成為分析檢測(cè)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。本論文制備了還原氧化石墨烯修飾的玻碳電極、平面參比電極和納米普魯士藍(lán)、氧化石墨烯及雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰修飾的絲網(wǎng)印刷電極。采用交流阻抗法及微分脈沖伏安法對(duì)不同氧化程度的植物油進(jìn)行了測(cè)量并與國(guó)標(biāo)比色法進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果表明所建立的電化學(xué)方法能夠方便準(zhǔn)確地對(duì)植物油的氧化程度進(jìn)行檢測(cè)。主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下:1、還原氧化石墨烯修飾玻碳電極的制備及其在水相介質(zhì)中測(cè)量植物油氧化誘導(dǎo)時(shí)間制備了氧化石墨烯及rGO/GCE,并研究了rGO膜層厚度對(duì)電極性能的影響。結(jié)果表明,循環(huán)伏安掃描50圈得到的rGO/GCE性能比較好。接著建立了植物油氧化誘導(dǎo)時(shí)...
雙(三氟甲磺酰)亞胺鋰,通常簡(jiǎn)稱為L(zhǎng)iTFSI,是一種親水鹽,化學(xué)式為L(zhǎng)iC2F6NO4S2。它是鋰離子電池電解質(zhì)中常用的鋰離子源,是一種比常用的六氟磷酸鋰更安全的替代品。因?yàn)樗谒杏泻芨叩娜芙舛?>21m),LiTFSI已被用作水-鹽電解質(zhì)中的鋰鹽,用于水性鋰離子電池。2020年,全球雙三氟甲磺酰亞胺鋰溶液市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到了xx百萬(wàn)美元,預(yù)計(jì)2026年可以達(dá)到xx百萬(wàn)美元,年復(fù)合增長(zhǎng)率(CAGR)為xx%(2021-2027)。中國(guó)市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)快速,預(yù)計(jì)將由2020年的XX百萬(wàn)美元增長(zhǎng)到2027年的XX百萬(wàn)美元,年復(fù)合增長(zhǎng)率為XX%(2021-2027)。雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰消費(fèi)地區(qū)。有...
一般而言,電解液中有機(jī)溶劑和溶質(zhì)容易分析并模仿,但添加劑成分通常很難分析出來(lái)??梢哉f(shuō),添加劑的成分是電解液企業(yè)的技術(shù)**所在。常見的添加劑分類包括SEI(改善石墨負(fù)極表面的固體電解質(zhì)界面膜性能)成膜添加劑、抗過(guò)充添加劑、阻燃添加劑、穩(wěn)定添加劑、浸潤(rùn)添加劑、除酸除水添加劑等等。常見的添加劑有雙草酸硼酸鋰(LiBOB)、二氟草酸鋰(LiDFOB)、雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰(LiTFSI)和雙氟磺酰亞胺鋰(LiFSI)等。以其中的LiFSi為例,目前全球范圍內(nèi)*有日本的觸媒公司實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),國(guó)內(nèi)的氟特電池(新三板.上市公司)目前有小批量出貨,因此相對(duì)于日韓企業(yè)來(lái)講,目前國(guó)內(nèi)電解液企業(yè)在添加劑方面處于相...
基于此,斯坦福大學(xué)戴宏杰教授團(tuán)隊(duì)提出了一種用于鋰金屬電池的新型離子液體電解質(zhì)。該電解液的粘度相較于之前用于鋰金屬電池的離子液體更低,其組分包括1-乙基-3-甲基咪唑雙氟磺酸亞胺([EMIm]FSI與5 M雙氟磺酰亞胺鋰(LiFSI)及0.16 M雙三氟甲烷磺酰亞胺鈉(NaTFSI)添加劑(在本文中為了方便將該電解質(zhì)命名為“EM-5Li-Na”IL電解液)。采用該電解液的Li/Li對(duì)稱電池可實(shí)現(xiàn)1200 h穩(wěn)定、可逆的Li沉積/溶解循環(huán),Li-Cu電池可實(shí)現(xiàn)鋰沉積CE≈99%。當(dāng)鋰金屬與高容量NCM 811陰極匹配時(shí)可分別提供比較大比容量(≈199 mAh g-1)和≈765Wh kg-1的能量...
LiTFSI(雙三氟甲烷磺酰亞酰胺鋰)鋰鹽熱穩(wěn)定性優(yōu)異,但通常會(huì)腐蝕鋁箔。為解決這一問(wèn)題,Matsumoto等將LiTFSI鋰鹽濃度提高,配制了1.8mol/LLiTFSIm(EC)∶m(DEC)=3:7電解液,使用鋁工作電極時(shí)其電化學(xué)窗口達(dá)到了4.5V。通過(guò)分析得到由于在高濃度電解液中,鋁箔表面形成一層氟化鋰LiF鈍化層,成功抑制了鋁箔的腐蝕。Wang等研究了高濃度的LiN(SO2F)2(LiFSA)/碳酸二甲酯(DMC)電解液體系,其可形成三維網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu),從而在5V電壓條件下有效阻止過(guò)渡金屬和鋁的溶解,高電壓石墨C/LiNi0.5Mn1.5O4電池具有優(yōu)異的循環(huán)性能。在10mol/LLiF...
中科院物理研究所李泓和禹習(xí)謙研究員等人采用原位微分電化學(xué)質(zhì)譜(DEMS)來(lái)研究LiCoO2|PEO-LiTFSI|Li電池中的產(chǎn)氣行為。通過(guò)實(shí)驗(yàn)和理論計(jì)算表明,LiCoO2的表面催化作用是PEO在4.2 V意外析出H2氣體的根本原因。使用穩(wěn)定的固態(tài)電解質(zhì)Li1.4Al0.4Ti1.6(PO4)3(LATP)對(duì)LiCoO2表面進(jìn)行包覆可以減輕這種表面催化作用,并將電池工作電壓擴(kuò)展到4.5 V以上。同時(shí)還解釋了產(chǎn)氣的原因:雙三氟甲烷磺酰亞胺(HTFSI)在正極側(cè)因被氧化脫水而產(chǎn)生,并在負(fù)極極側(cè)與金屬鋰反應(yīng)導(dǎo)致了氫氣的析出。相關(guān)研究成果以“Increasing Poly(ethyleneoxide)...
LiTFSI作為新型非水性鋰鹽,具有高的熱穩(wěn)定性,陰陽(yáng)離子的締合度小,在碳酸酯體系具有高的溶解度和解離度。在低溫情況下,LiFSI體系電解液較高的電導(dǎo)率和較低的電荷轉(zhuǎn)移阻抗保證了其低溫性能。Mandal等人采用LiTFSI作為鋰鹽,EC/DMC/EMC/pC(質(zhì)量比15:37:38:10)為基礎(chǔ)溶劑,所得電解液在-40°C下仍具有2mScm-1的高電導(dǎo)率。因而,LiTFSI被視為是**有前途的,能夠取代六氟磷酸鋰的電解質(zhì),也被視為是過(guò)渡到固態(tài)電解質(zhì)時(shí)代的選擇之一。根據(jù)維基百科的觀點(diǎn),LiTFSI雙(三氟甲磺?;?酰亞氨鋰又稱雙(三氟甲烷磺酰)亞胺鋰,是一種弱配位陰離子的鋰鹽,化學(xué)式為L(zhǎng)iC2F...