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)充放電時未經(jīng)處理的尖晶石LiMn2O4因為嚴(yán)重的Mn溶解和Jahn-Teller效應(yīng)產(chǎn)生了不可逆的相變和形貌變化，容量衰減嚴(yán)重，循環(huán)性能差；鋁摻雜一定程度上抑制了尖晶石錳酸鋰的Jahn-Teller效應(yīng)，但不能完全解決Mn溶解和晶格畸變問題，也存在較嚴(yán)重的容量衰減；富鋰Li1+xMn2-xO4可以有效抑制尖晶石錳酸鋰在水系電解液中的Mn溶解和Jahn-Teller畸變，晶體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，綜合電化學(xué)性能好，適合用于水系鋰離子電池，提高其整體電化學(xué)性能。雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰熔點： 234-238℃。專業(yè)雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰報價
鋰金屬電池是下一代相當(dāng)有前景的高能量密度存儲設(shè)備之一。然而，鋰金屬在循環(huán)過程中產(chǎn)生的枝晶可刺破隔膜，引起電池短路甚至。采用固態(tài)電解質(zhì)代替易燃的液態(tài)電解質(zhì)可從根本上解除鋰金屬電池的安全隱患。其中，聚合物固態(tài)電解質(zhì)具有良好的柔性、優(yōu)異的加工性和電解質(zhì)-電極界面相容性。然而，聚合物電解質(zhì)室溫電導(dǎo)較低、機(jī)械強(qiáng)度較弱，限制了其廣泛應(yīng)用。目前，對聚合物電解質(zhì)的研究多聚焦在提高其離子電導(dǎo)率。離子電導(dǎo)率由固態(tài)電解質(zhì)的離子電導(dǎo)對電解質(zhì)厚度和面積進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理計算得到。不同固態(tài)電解質(zhì)的厚度相差較大，因此，即使電導(dǎo)率相近，厚度的差異導(dǎo)致了鋰離子在固態(tài)電解質(zhì)中遷移距離的不同，直接影響了全固態(tài)電池電化學(xué)性能和能量密度。近期，華中科技大學(xué)李真教授和黃云輝教授研究團(tuán)隊報道了一種可規(guī)?；苽涞某∪嵝跃酆衔镫娊赓|(zhì)。他們利用簡單的溶劑揮發(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μm的超薄復(fù)合聚合物電解質(zhì)。作者采用價廉易得、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、使用過程中發(fā)生內(nèi)短路。中國臺灣雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰標(biāo)準(zhǔn)雙三氟甲烷磺酰亞胺類離子液體對產(chǎn)紫青霉菌株全細(xì)胞催化特性的影響。
在高濃度電解液環(huán)境中，電極/電解液界面膜組成主要源于鋰鹽陰離子的氧化或還原分解，生成氟化鋰(LiF)，而富含LiF的界面膜相對穩(wěn)定，從而可以有效減少界面發(fā)生的副反應(yīng)。如在石墨負(fù)極表面，少許溶劑還原后形成不溶性的SEI組分,如Li2CO3和部分可溶的半碳酸鹽和聚合物，鋰鹽陰離子還原的產(chǎn)物是典型的無機(jī)化合物，如LiF和Li2O,它們沉淀在電極表面形成-層無機(jī)-有機(jī)復(fù)合膜。該界面膜薄而致密，具有較強(qiáng)的機(jī)械穩(wěn)定性，從而進(jìn)一步改善電化學(xué)性能。且陰離子的結(jié)構(gòu)也能影響界面的化學(xué)組成。Wang等研究表明在氟磺酰亞胺鋰-雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰(LiFSI+LiTFSI)中，SEI膜中LiF含量隨LiFSI濃度增大而增加，這表明FSI-陰離子優(yōu)先于TFSI在石墨負(fù)極表面發(fā)生分解，產(chǎn)生富含LiF和更穩(wěn)定的SEI膜，從而進(jìn)一步穩(wěn)定電極/電解液的界面，提升庫侖效率和循環(huán)穩(wěn)定性。
崔屹團(tuán)隊***報道防火、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＞酆衔锕虘B(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對稱電池穩(wěn)定循環(huán)300小時不發(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個循環(huán)）。值得一提的是，即使在火焰下測試，該聚合物固態(tài)電解質(zhì)制成的軟包電池仍能正常工作。雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰鋰電池電解液 ：1.鋰電池上 2.離子液體 3.抗靜電 4.醫(yī)藥上(這個用途少)。
由來自美國馬里蘭大學(xué)王春生教授和美國陸軍研究實驗室徐康博士兩位華人學(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。在電池使用過程中，溶液中的鋰鹽會先于水發(fā)生電解，電解產(chǎn)物會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，但因為基于水溶液的電解質(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，而這項新的研究巧妙地解決了這個問題。咪唑類離子液體和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柔性固態(tài)凝膠電解質(zhì)。專業(yè)雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰報價
雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰的物性數(shù)據(jù)。專業(yè)雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰報價
如今，鋰離子電池被認(rèn)為是**有前途的大中型能源儲能系統(tǒng)之一，然而鋰離子電池仍然存在一些缺點，比如功率密度有限，成本高，安全性差等。其中安全問題對于大規(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，并且電池組裝時嚴(yán)格要求無水條件。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，后者會導(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。專業(yè)雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰報價