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)iC2F5NO5S2,可用作復(fù)合聚合物的親水性電解質(zhì)材料。該化合物可由雙(三氟甲基磺酰)亞胺和氫氧化鋰或碳酸鋰在水溶液中反應(yīng)得到,無水物通過110°C真空干燥獲得:LiOH+HNTf2→LiNTf2+H2O雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰的物性數(shù)據(jù)。河北口碑好的雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰
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。新型雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰應(yīng)用雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰的貯存方法。
中國(guó)科學(xué)院金屬研究所李峰研究員和孫振華研究員等，將原位固化的策略引入到鋰硫電池中，在電解液中加入2, 5-二氯-1, 4-苯醌（DCBQ），使得鋰硫電池電化學(xué)反應(yīng)過程中生成的多硫離子可以與DCBQ發(fā)生親核取代反應(yīng)，原位地生成不易溶于醚類電解液的固相有機(jī)硫聚合物，從而實(shí)現(xiàn)抑制穿梭效應(yīng)的目的。通過實(shí)驗(yàn)表征和理論計(jì)算結(jié)合，發(fā)現(xiàn)有機(jī)硫聚合物中的多硫化物可以被共價(jià)鍵合作用限制，該固態(tài)的有機(jī)硫聚合物能夠阻止后續(xù)多硫化物的遷移，使活性物質(zhì)保持在正極中，增加了循環(huán)穩(wěn)定性和活性物質(zhì)利用率。DCBQ上的醌羰基官能團(tuán)可以加快鋰離子的遷移速率，促進(jìn)電化學(xué)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)過程，提升電池的倍率性能。在電解液中添加了DCBQ的鋰硫電池，在2C電流密度下放電比容量高達(dá)622 mAh g-1，是不含添加劑的電池容量的3.5倍，在1 C倍率下充放電循環(huán)100圈，電池容量保持率為92%。鋰硫電池的醚類電解液中（1 M雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰（LiTFSI），0.2 M硝酸鋰，溶解于1,3二氧戊環(huán)（DOL）和乙二醇二甲醚（DME）的體積比為1:1的混合溶液）添加DCBQ，在***放電產(chǎn)生多硫化物時(shí)，DCBQ上的氯可與多硫離子的孤對(duì)電子產(chǎn)生作用，發(fā)生取代反應(yīng)進(jìn)而縮聚生成固相的有機(jī)硫聚合物。
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水分：小于100ppm（水分一般在40ppm左右）。
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）來研究LiCoO2|PEO-LiTFSI|Li電池中的產(chǎn)氣行為。通過實(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的主要運(yùn)輸方式。四川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。河北口碑好的雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰
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(duì)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(kù)侖效率和循環(huán)穩(wěn)定性。河北口碑好的雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰
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