電池級(jí)雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰用量

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2021-10-21

電池中的硫正極與電解液直接接觸,因此在循環(huán)過程中會(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),說明存在溶解/穿梭效應(yīng)從而導(dǎo)致鋰硫電池中倍率性能受限。電解液濃度增加時(shí),高倍率下容量***降低,電壓滯后明顯增加。高濃度電解液1C-2C倍率下,幾乎無(wú)法區(qū)分出兩個(gè)放電平臺(tái),說明高濃度電解液中反應(yīng)動(dòng)力學(xué)較差。當(dāng)電解液濃度為1M和2M時(shí),200次循環(huán)后均出現(xiàn)明顯的容量衰減(~65%),即第200圈充放電*能釋放~600mAhg-1的容量。在0.1M的電解液中,電池表現(xiàn)出了優(yōu)異的電化學(xué)性質(zhì),循環(huán)200個(gè)周期后的容量保持率為~95%,說明稀釋電解液后的鋰硫電池中多硫化物穿梭、負(fù)極表面不可逆的Li2S沉積和電阻的增長(zhǎng)均變小。雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰作為鋰電解質(zhì)鋰鹽,水分要小于100ppm,一般在40ppm左右,才可以使用。電池級(jí)雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰用量

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,從而提高電池的高溫性能。也有一些基于磷酸三甲酯(trimethyl phosphate,TMP)的不可燃電解液,可以提高電池的安全性,因而也非常值得關(guān)注。硬碳負(fù)極的材料和電解液優(yōu)化策略。遼寧雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰收購(gòu)價(jià)格雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰的分子量。

膦酸酯中作為電解液阻燃溶劑(共溶劑)應(yīng)用**多的是DMMP。XIANG等發(fā)現(xiàn)DMMP基阻燃電解液與Li4Ti5O12負(fù)極材料兼容性良好,該阻燃電解液被成功用于高能量密度高電壓LiNi0.5Mn1.5O4/Li4Ti5O12全電池體系中。ZENG等以DMMP為主溶劑開發(fā)出適用于LiFePO4/SiO全電池體系的阻燃型電解液。WU等將雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰(LiTFSI)作為主鹽溶解于一種新型磷酸酯主溶劑中,二甲基(2-甲氧基乙氧基)甲基磷酸酯[dimethyl(2-methoxyethoxy) methylphosphonate,DMMEMP],該阻燃型電解液與金屬鋰片兼容性良好,適用于LiFePO4/Li電池體系。磷腈類化合物作為阻燃電解液溶劑(共溶劑)的報(bào)道較少,ROLLINS等報(bào)道了一種氟代六烷氧基環(huán)三磷腈[FM-2]共溶劑,能夠提高電化學(xué)穩(wěn)定窗口、熱穩(wěn)定性和安全性能高,利于穩(wěn)定SEI膜,該阻燃電解液被成功應(yīng)用于石墨/(錳酸鋰+三元材料)全電池體系中,當(dāng)使用量為20%時(shí),可以明顯改善全電池的循環(huán)性能。

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%,容量衰減較快,因此庫(kù)侖效率還需提高,真正實(shí)現(xiàn)高效率、高容量保持率。為改善其不足,可將離子液體與常規(guī)溶劑作為共溶劑,提升鋰離子電池在高電壓下的性能。雖然離子液體可應(yīng)用在高電壓鋰離子電池,但是其高的黏度、低的電導(dǎo)率導(dǎo)致電池循環(huán)和倍率性能降低;其次,其浸潤(rùn)性不好,致使與電極的相容性也較差;再者,離子液體熔點(diǎn)高,使得在低溫下的性能下降。離子液體真正實(shí)現(xiàn)應(yīng)用化還需更多的研究。雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰的安全信息。

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PF6-的遷移速高于Lit,**終限制了功率的傳輸并且造成鋰枝晶的生長(zhǎng),后者會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的安全問題。另外,現(xiàn)如今廣泛應(yīng)用的多孔聚烯烴隔膜如聚丙烯(PP)和聚2烯(PE)等,當(dāng)溫度升高(>100-150°C)時(shí)存在熱尺寸收縮,引入額外的安全問題。這樣的收縮暴露兩個(gè)電極直接接觸,如果電池過熱,可能導(dǎo)致電池內(nèi)部短路,加速火災(zāi)的發(fā)生甚至。在功率性能方面,采用了非極性聚烯烴隔膜與極性有機(jī)溶劑的相容性差。雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰市場(chǎng)地位。綜合雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰均價(jià)

雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰穩(wěn)定性。電池級(jí)雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰用量

崔屹團(tuán)隊(duì)***報(bào)道防火、超輕聚合物-聚合物固態(tài)電解質(zhì)(SSE)。該聚合物固態(tài)電解質(zhì)以多孔聚酰亞胺作為機(jī)械增強(qiáng)框架材料,添加阻燃劑(十溴二苯乙烷,DBDPE)和離子導(dǎo)電聚合物電解質(zhì)(聚環(huán)氧乙烷/雙三氟甲烷磺?;嚕?。聚合物固態(tài)電解質(zhì)由有機(jī)材料制成,具有可調(diào)節(jié)的膜厚度(10–25μm),與傳統(tǒng)的隔膜/液體電解質(zhì)相比,具有更高的能量密度。PI / DBDPE膜具有熱穩(wěn)定性、不可燃性和高機(jī)械強(qiáng)度,能夠保證Li-Li對(duì)稱電池穩(wěn)定循環(huán)300小時(shí)不發(fā)生短路。制成的LiFePO4/ Li半電池在60°C 下表現(xiàn)出高速率性能(在1 C下為131 mAh g–1)和循環(huán)性能(在C/2速率下,300個(gè)循環(huán))。值得一提的是,即使在火焰下測(cè)試,該聚合物固態(tài)電解質(zhì)制成的軟包電池仍能正常工作。電池級(jí)雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰用量