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) Stability to 4.5 V by Surface Coating of the Cathode”為題發(fā)表在ACS Energy Letters上。雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰市場(chǎng)地位。寧夏雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰價(jià)格合理
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,BryantJ.Polzin,Ji-GuangZhang(通訊作者)WuXu(通訊作者))。但是,該LiPF6改性Imide-Orthoborate雙鹽電解質(zhì)體系對(duì)應(yīng)的鋰金屬負(fù)極的庫(kù)侖效率仍不高,只有90.6%左右。為了進(jìn)一步提升對(duì)應(yīng)鋰金屬的庫(kù)侖效率,優(yōu)化了LiTFSI-LiBOB雙鹽電解質(zhì)體系中的溶劑比例,同時(shí)使用了組合添加劑(LiPF6 + VC + FEC),發(fā)現(xiàn)對(duì)應(yīng)鋰金屬負(fù)極庫(kù)侖效率可提升至98.1%。貴州智能雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰的主要運(yùn)輸方式。
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(wèn)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(wèn)題。這樣的收縮暴露兩個(gè)電極直接接觸,如果電池過(guò)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)。
吉林大學(xué)孫俊奇教授研究小組報(bào)道了一種具有自修復(fù)性能和高離子導(dǎo)電率的柔性固態(tài)凝膠電解質(zhì)。該凝膠電解質(zhì)由含有2-脲基-4[H]啶酮(UPy)基團(tuán)的聚離子液體,咪唑類離子液體和鋰鹽(雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰)的**溶液經(jīng)溶劑揮發(fā)和熱壓的方法制備而成。其中,UPy基團(tuán)間的四重氫鍵將聚離子液體交聯(lián)從而形成了穩(wěn)定的聚離子液體網(wǎng)絡(luò)。同時(shí),由于聚離子液體和離子液體的相容性和靜電相互作用,上述聚離子液體網(wǎng)絡(luò)可以負(fù)載大量的離子液體(離子液體為聚離子液體質(zhì)量的3.5倍)從而形成了固態(tài)的離子液體凝膠(Ionogel)電解質(zhì)。該凝膠電解質(zhì)的離子導(dǎo)電率高達(dá)1.41×10-3S/cm,同時(shí)表現(xiàn)出良好的柔性、彈性和優(yōu)異的不可燃燒性質(zhì)。基于該凝膠電解質(zhì)組裝的Li|Ionogel|LiFePO4電池表現(xiàn)出了良好的充放電循環(huán)性能,該電池在0.2C倍率下循環(huán)120周期后的放電容量和庫(kù)倫效率分別為147.5mAh g-1和99.7%,上述性能均優(yōu)于同等條件下以離子液體或傳統(tǒng)的液態(tài)電解液作為電解質(zhì)所組裝的電池。雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰熔點(diǎn): 234-238℃。高純雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰作用
硅烷基咪唑雙三氟甲烷磺酰亞胺離子液體氣相色譜固定相的性能評(píng)價(jià)。寧夏雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰價(jià)格合理
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)新的研究巧妙地解決了這個(gè)問(wèn)題。寧夏雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰價(jià)格合理